পালস প্রস্থ নিয়ন্ত্রণলেজার পালস নিয়ন্ত্রণপ্রযুক্তি
লেজারের পালস নিয়ন্ত্রণ হল অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ লিঙ্কলেজার প্রযুক্তি, যা সরাসরি লেজারের কর্মক্ষমতা এবং প্রয়োগের প্রভাবকে প্রভাবিত করে। এই গবেষণাপত্রটি পালস প্রস্থ নিয়ন্ত্রণ, পালস ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ এবং সম্পর্কিত মড্যুলেশন প্রযুক্তিকে পদ্ধতিগতভাবে বাছাই করবে এবং পেশাদার, ব্যাপক এবং যুক্তিসঙ্গত হওয়ার চেষ্টা করবে।
১. পালস প্রস্থের ধারণা
লেজারের পালস প্রস্থ বলতে লেজার পালসের সময়কাল বোঝায়, যা লেজার আউটপুটের সময় বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করার জন্য একটি মূল পরামিতি। অতি-সংক্ষিপ্ত পালস লেজারের (যেমন ন্যানোসেকেন্ড, পিকোসেকেন্ড এবং ফেমটোসেকেন্ড লেজার) ক্ষেত্রে, পালসের প্রস্থ যত কম হবে, সর্বোচ্চ শক্তি তত বেশি হবে এবং তাপীয় প্রভাব তত কম হবে, যা নির্ভুল যন্ত্র বা বৈজ্ঞানিক গবেষণার জন্য উপযুক্ত।
2. লেজারের পালস প্রস্থকে প্রভাবিত করার কারণগুলি লেজারের পালস প্রস্থ বিভিন্ন কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়, যার মধ্যে প্রধানত নিম্নলিখিত দিকগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:
ক. লাভ মাধ্যমের বৈশিষ্ট্য। বিভিন্ন ধরণের লাভ মাধ্যমের অনন্য শক্তি স্তরের কাঠামো এবং প্রতিপ্রভ জীবনকাল থাকে, যা সরাসরি লেজার পালসের উৎপাদন এবং পালস প্রস্থকে প্রভাবিত করে। উদাহরণস্বরূপ, সলিড-স্টেট লেজার, Nd:YAG স্ফটিক এবং Ti:Sapphire স্ফটিক হল সাধারণ সলিড-স্টেট লেজার মিডিয়া। গ্যাস লেজার, যেমন কার্বন ডাই অক্সাইড (CO₂) লেজার এবং হিলিয়াম-নিয়ন (HeNe) লেজার, সাধারণত তাদের আণবিক গঠন এবং উত্তেজিত অবস্থার বৈশিষ্ট্যের কারণে তুলনামূলকভাবে দীর্ঘ পালস উৎপন্ন করে; সেমিকন্ডাক্টর লেজার, ক্যারিয়ার পুনর্মিলন সময় নিয়ন্ত্রণ করে, ন্যানোসেকেন্ড থেকে পিকোসেকেন্ড পর্যন্ত পালস প্রস্থ অর্জন করতে পারে।
লেজার ক্যাভিটির নকশা পালস প্রস্থের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে, যার মধ্যে রয়েছে: ক্যাভিটির দৈর্ঘ্য, লেজার ক্যাভিটির দৈর্ঘ্য আলোর ক্যাভিটিতে বারবার ভ্রমণের জন্য প্রয়োজনীয় সময় নির্ধারণ করে, একটি দীর্ঘ ক্যাভিটি দীর্ঘ পালস প্রস্থের দিকে পরিচালিত করবে, যখন একটি ছোট ক্যাভিটি অতি-সংক্ষিপ্ত পালস তৈরির জন্য সহায়ক; প্রতিফলন: উচ্চ প্রতিফলন সহ একটি প্রতিফলক ক্যাভিটিতে ফোটন ঘনত্ব বাড়াতে পারে, যার ফলে লাভ প্রভাব উন্নত হয়, তবে খুব বেশি প্রতিফলন ক্যাভিটিতে ক্ষতি বাড়িয়ে দিতে পারে এবং পালস প্রস্থের স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করতে পারে; লাভ মাধ্যমের অবস্থান এবং ক্যাভিটিতে লাভ মাধ্যমের অবস্থান ফোটন এবং লাভ মাধ্যমের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সময়কেও প্রভাবিত করবে এবং তারপরে পালস প্রস্থকে প্রভাবিত করবে।
গ. পালস লেজার আউটপুট এবং পালস প্রস্থ নিয়ন্ত্রণ বাস্তবায়নের জন্য Q-সুইচিং প্রযুক্তি এবং মোড-লকিং প্রযুক্তি দুটি গুরুত্বপূর্ণ মাধ্যম।
ঘ. পাম্প উৎস এবং পাম্প মোড পাম্প উৎসের শক্তি স্থায়িত্ব এবং পাম্প মোডের পছন্দও পালস প্রস্থের উপর গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে।
3. সাধারণ পালস প্রস্থ নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি
ক. লেজারের কাজের ধরণ পরিবর্তন করুন: লেজারের কাজের ধরণ সরাসরি এর পালস প্রস্থকে প্রভাবিত করবে। নিম্নলিখিত পরামিতিগুলি সামঞ্জস্য করে পালস প্রস্থ নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে: পাম্প উৎসের ফ্রিকোয়েন্সি এবং তীব্রতা, পাম্প উৎসের শক্তি ইনপুট এবং লাভ মাধ্যমের মধ্যে কণা জনসংখ্যার বিপরীতকরণের মাত্রা; আউটপুট লেন্সের প্রতিফলন অনুরণনের প্রতিক্রিয়া দক্ষতা পরিবর্তন করে, ফলে পালস গঠন প্রক্রিয়া প্রভাবিত হয়।
খ. পালসের আকৃতি নিয়ন্ত্রণ করুন: লেজার পালসের আকৃতি পরিবর্তন করে পরোক্ষভাবে পালসের প্রস্থ সামঞ্জস্য করুন।
গ. কারেন্ট মড্যুলেশন: লেজার মাধ্যমে ইলেকট্রনিক শক্তির মাত্রার বন্টন নিয়ন্ত্রণ করার জন্য পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুট কারেন্ট পরিবর্তন করে এবং তারপর পালস প্রস্থ পরিবর্তন করে। এই পদ্ধতির দ্রুত প্রতিক্রিয়া গতি রয়েছে এবং দ্রুত সমন্বয় প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত।
ঘ. সুইচ মড্যুলেশন: পালস প্রস্থ সামঞ্জস্য করার জন্য লেজারের সুইচিং অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করে।
ঙ। তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ: তাপমাত্রার পরিবর্তন লেজারের ইলেকট্রন শক্তি স্তরের কাঠামোকে প্রভাবিত করবে, যার ফলে পরোক্ষভাবে পালস প্রস্থকে প্রভাবিত করবে।
চ. মড্যুলেশন প্রযুক্তি ব্যবহার করুন: মড্যুলেশন প্রযুক্তি হল পালস প্রস্থ সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণের একটি কার্যকর উপায়।
লেজার মড্যুলেশনপ্রযুক্তি হলো এমন একটি প্রযুক্তি যা লেজারকে বাহক হিসেবে ব্যবহার করে এবং তথ্য লোড করে। লেজারের সাথে সম্পর্ক অনুসারে অভ্যন্তরীণ মড্যুলেশন এবং বহিরাগত মড্যুলেশনে ভাগ করা যায়। অভ্যন্তরীণ মড্যুলেশন বলতে সেই মড্যুলেশন মোডকে বোঝায় যেখানে লেজার দোলনের প্রক্রিয়ায় মড্যুলেটেড সিগন্যাল লোড করা হয় যাতে লেজার দোলনের পরামিতি পরিবর্তন করা যায় এবং এইভাবে লেজারের আউটপুট বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করা যায়। বহিরাগত মড্যুলেশন বলতে সেই মড্যুলেশন মোডকে বোঝায় যেখানে লেজার তৈরি হওয়ার পরে মড্যুলেশন সিগন্যাল যোগ করা হয় এবং লেজারের দোলন পরামিতি পরিবর্তন না করেই আউটপুট লেজারের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করা হয়।
মডুলেশন প্রযুক্তিকে ক্যারিয়ার মডুলেশন ফর্ম অনুসারেও শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে অ্যানালগ মডুলেশন, পালস মডুলেশন, ডিজিটাল মডুলেশন (পালস কোড মডুলেশন); মডুলেশন প্যারামিটার অনুসারে, এটি তীব্রতা মডুলেশন এবং ফেজ মডুলেশনে বিভক্ত।
তীব্রতা মডুলেটর: লেজার আলোর তীব্রতার পরিবর্তন সামঞ্জস্য করে পালস প্রস্থ নিয়ন্ত্রণ করা হয়।
ফেজ মডুলেটর: আলোক তরঙ্গের পর্যায় পরিবর্তন করে পালস প্রস্থ সামঞ্জস্য করা হয়।
ফেজ-লকড অ্যামপ্লিফায়ার: ফেজ-লকড অ্যামপ্লিফায়ার মড্যুলেশনের মাধ্যমে, লেজার পালস প্রস্থ সঠিকভাবে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।
পোস্টের সময়: মার্চ-২৪-২০২৫