উচ্চ ক্ষমতার সংক্ষিপ্ত বিবরণসেমিকন্ডাক্টর লেজারউন্নয়নের দ্বিতীয় অংশ
ফাইবার লেজার.
ফাইবার লেজার উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন সেমিকন্ডাক্টর লেজারের উজ্জ্বলতা রূপান্তরের জন্য একটি সাশ্রয়ী উপায় প্রদান করে। যদিও তরঙ্গদৈর্ঘ্য মাল্টিপ্লেক্সিং অপটিক্স তুলনামূলকভাবে কম উজ্জ্বলতা সম্পন্ন সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলিকে উজ্জ্বল লেজারে রূপান্তর করতে পারে, তবে এর জন্য বর্ধিত বর্ণালী প্রস্থ এবং আলোক-যান্ত্রিক জটিলতার মূল্য দিতে হয়। ফাইবার লেজারগুলি উজ্জ্বলতা রূপান্তরের ক্ষেত্রে বিশেষভাবে কার্যকর প্রমাণিত হয়েছে।
১৯৯০-এর দশকে প্রবর্তিত ডাবল-ক্ল্যাড ফাইবার, মাল্টিমোড ক্ল্যাডিং দ্বারা বেষ্টিত একটি একক-মোড কোর ব্যবহার করে, কার্যকরভাবে উচ্চ-শক্তি, কম খরচের মাল্টিমোড সেমিকন্ডাক্টর পাম্প লেজারগুলিকে ফাইবারে প্রবর্তন করতে পারে, যা উচ্চ-শক্তি সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলিকে উজ্জ্বল আলোর উৎসে রূপান্তর করার জন্য আরও অর্থনৈতিক উপায় তৈরি করে। ইটারবিয়াম-ডোপেড (Yb) ফাইবারের জন্য, পাম্প 915nm-কেন্দ্রিক একটি প্রশস্ত শোষণ ব্যান্ড বা 976nm-এর কাছাকাছি একটি সংকীর্ণ শোষণ ব্যান্ডকে উত্তেজিত করে। পাম্পিং তরঙ্গদৈর্ঘ্য ফাইবার লেজারের লেসিং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কাছে পৌঁছানোর সাথে সাথে, তথাকথিত কোয়ান্টাম ঘাটতি হ্রাস পায়, দক্ষতা সর্বাধিক করে এবং অপচয়যোগ্য তাপের পরিমাণ হ্রাস করে যা অপচয় করা প্রয়োজন।
ফাইবার লেজারএবং ডায়োড-পাম্পড সলিড-স্টেট লেজার উভয়ই উজ্জ্বলতা বৃদ্ধির উপর নির্ভর করেডায়োড লেজার। সাধারণভাবে, ডায়োড লেজারের উজ্জ্বলতা যত উন্নত হতে থাকে, ততই তারা যে লেজারগুলিকে পাম্প করে তার শক্তিও বৃদ্ধি পায়। সেমিকন্ডাক্টর লেজারের উজ্জ্বলতা উন্নত করার ফলে উজ্জ্বলতা রূপান্তর আরও দক্ষ হয়।
আমরা যেমনটি আশা করি, ভবিষ্যতের সিস্টেমগুলির জন্য স্থানিক এবং বর্ণালী উজ্জ্বলতা প্রয়োজনীয় হবে যা সলিড-স্টেট লেজারগুলিতে সংকীর্ণ শোষণ বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য কম কোয়ান্টাম ঘাটতি পাম্পিং সক্ষম করবে, সেইসাথে সরাসরি সেমিকন্ডাক্টর লেজার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ঘন তরঙ্গদৈর্ঘ্য পুনঃব্যবহারের স্কিমগুলিও সক্ষম করবে।
চিত্র ২: উচ্চ-শক্তির বর্ধিত উজ্জ্বলতাসেমিকন্ডাক্টর লেজারঅ্যাপ্লিকেশনগুলিকে প্রসারিত করার অনুমতি দেয়
বাজার এবং প্রয়োগ
উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন সেমিকন্ডাক্টর লেজারের অগ্রগতি অনেক গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ সম্ভব করেছে। যেহেতু উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন সেমিকন্ডাক্টর লেজারের প্রতি উজ্জ্বলতা ওয়াটের খরচ দ্রুত হ্রাস পেয়েছে, তাই এই লেজারগুলি পুরানো প্রযুক্তি প্রতিস্থাপন করে এবং নতুন পণ্য বিভাগগুলিকে সক্ষম করে।
প্রতি দশকে খরচ এবং কর্মক্ষমতা ১০ গুণেরও বেশি বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে, উচ্চ-শক্তি সম্পন্ন সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি অপ্রত্যাশিতভাবে বাজারকে ব্যাহত করেছে। যদিও ভবিষ্যতের প্রয়োগগুলি নির্ভুলতার সাথে ভবিষ্যদ্বাণী করা কঠিন, তবে পরবর্তী দশকের সম্ভাবনাগুলি কল্পনা করার জন্য গত তিন দশকের দিকে ফিরে তাকানোও শিক্ষণীয় (চিত্র ২ দেখুন)।
৫০ বছরেরও বেশি সময় আগে যখন হল সেমিকন্ডাক্টর লেজার প্রদর্শন করেছিলেন, তখন তিনি একটি প্রযুক্তিগত বিপ্লব শুরু করেছিলেন। মুরের আইনের মতো, কেউই উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন সেমিকন্ডাক্টর লেজারের উজ্জ্বল সাফল্যের পূর্বাভাস দিতে পারেনি যা বিভিন্ন ধরণের উদ্ভাবনের সাথে অনুসরণ করবে।
সেমিকন্ডাক্টর লেজারের ভবিষ্যৎ
এই উন্নতিগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করে এমন পদার্থবিদ্যার কোনও মৌলিক আইন নেই, তবে প্রযুক্তিগত অগ্রগতির ধারাবাহিকতা এই সূচকীয় উন্নয়নকে জাঁকজমকপূর্ণভাবে টিকিয়ে রাখবে। সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি ঐতিহ্যবাহী প্রযুক্তিগুলিকে প্রতিস্থাপন করতে থাকবে এবং জিনিসগুলি তৈরির পদ্ধতিতে আরও পরিবর্তন আনবে। অর্থনৈতিক প্রবৃদ্ধির জন্য আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল, উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি কী তৈরি করা যেতে পারে তাও পরিবর্তন করবে।
পোস্টের সময়: নভেম্বর-০৭-২০২৩