হাই পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর লেজার ডেভেলপমেন্ট পার্ট ওয়ান এর ওভারভিউ

উচ্চ ক্ষমতা ওভারভিউসেমিকন্ডাক্টর লেজারউন্নয়ন অংশ এক

কর্মদক্ষতা এবং শক্তি যেমন উন্নত হতে থাকে, লেজার ডায়োড(লেজার ডায়োড ড্রাইভার) ঐতিহ্যগত প্রযুক্তি প্রতিস্থাপন করতে থাকবে, যার ফলে জিনিসগুলি তৈরির উপায় পরিবর্তন করা হবে এবং নতুন জিনিসগুলির বিকাশকে সক্ষম করবে। উচ্চ-শক্তি সেমিকন্ডাক্টর লেজারের উল্লেখযোগ্য উন্নতির বোঝাও সীমিত। সেমিকন্ডাক্টরের মাধ্যমে লেজারে ইলেকট্রনের রূপান্তর প্রথম 1962 সালে প্রদর্শিত হয়েছিল, এবং বিভিন্ন ধরণের পরিপূরক অগ্রগতি অনুসরণ করেছে যা ইলেকট্রনকে উচ্চ-উৎপাদনশীল লেজারে রূপান্তরের ক্ষেত্রে বিশাল অগ্রগতি করেছে। এই অগ্রগতিগুলি অপটিক্যাল স্টোরেজ থেকে অপটিক্যাল নেটওয়ার্কিং থেকে শিল্প ক্ষেত্রের বিস্তৃত পরিসরে গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে সমর্থন করেছে।

এই অগ্রগতির পর্যালোচনা এবং তাদের ক্রমবর্ধমান অগ্রগতি অর্থনীতির অনেক ক্ষেত্রে আরও বৃহত্তর এবং আরও ব্যাপক প্রভাবের সম্ভাবনাকে তুলে ধরে। প্রকৃতপক্ষে, উচ্চ-শক্তির সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির ক্রমাগত উন্নতির সাথে, এর প্রয়োগের ক্ষেত্রটি সম্প্রসারণকে ত্বরান্বিত করবে এবং অর্থনৈতিক প্রবৃদ্ধির উপর গভীর প্রভাব ফেলবে।

চিত্র 1: উচ্চ শক্তির সেমিকন্ডাক্টর লেজারের আলো এবং মুরের সূত্রের তুলনা

ডায়োড-পাম্পড সলিড-স্টেট লেজার এবংফাইবার লেজার

উচ্চ-শক্তির সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির অগ্রগতি ডাউনস্ট্রিম লেজার প্রযুক্তির বিকাশের দিকেও নেতৃত্ব দিয়েছে, যেখানে সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি সাধারণত উত্তেজিত (পাম্প) ডোপড ক্রিস্টাল (ডায়োড-পাম্পড সলিড-স্টেট লেজার) বা ডোপড ফাইবার (ফাইবার লেজার) ব্যবহার করা হয়।

যদিও সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি দক্ষ, ছোট এবং কম খরচে লেজার শক্তি সরবরাহ করে, তবে তাদের দুটি মূল সীমাবদ্ধতা রয়েছে: তারা শক্তি সঞ্চয় করে না এবং তাদের উজ্জ্বলতা সীমিত। মূলত, অনেক অ্যাপ্লিকেশন দুটি দরকারী লেজার প্রয়োজন; একটি লেজার নির্গমনে বিদ্যুৎকে রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয় এবং অন্যটি সেই নির্গমনের উজ্জ্বলতা বাড়ানোর জন্য ব্যবহৃত হয়।

ডায়োড-পাম্পড সলিড-স্টেট লেজার।
1980 এর দশকের শেষের দিকে, সলিড-স্টেট লেজারগুলিকে পাম্প করার জন্য সেমিকন্ডাক্টর লেজারের ব্যবহার উল্লেখযোগ্য বাণিজ্যিক আগ্রহ অর্জন করতে শুরু করে। ডায়োড-পাম্পড সলিড-স্টেট লেজার (DPSSL) নাটকীয়ভাবে তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের আকার এবং জটিলতা হ্রাস করে (প্রাথমিকভাবে সাইকেল কুলার) এবং মডিউল লাভ করে, যা ঐতিহাসিকভাবে সলিড-স্টেট লেজার ক্রিস্টাল পাম্প করতে আর্ক ল্যাম্প ব্যবহার করে।

সেমিকন্ডাক্টর লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্য সলিড-স্টেট লেজারের লাভ মাধ্যম সহ বর্ণালী শোষণ বৈশিষ্ট্যের ওভারল্যাপের উপর ভিত্তি করে নির্বাচন করা হয়, যা আর্ক ল্যাম্পের ওয়াইডব্যান্ড নির্গমন বর্ণালীর তুলনায় তাপীয় লোডকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে। 1064nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্গত নিওডিয়ামিয়াম-ডোপড লেজারের জনপ্রিয়তা বিবেচনা করে, 808nm সেমিকন্ডাক্টর লেজারটি 20 বছরেরও বেশি সময় ধরে সেমিকন্ডাক্টর লেজারের উৎপাদনে সবচেয়ে বেশি উত্পাদনশীল পণ্য হয়ে উঠেছে।

দ্বিতীয় প্রজন্মের উন্নত ডায়োড পাম্পিং দক্ষতা মাল্টি-মোড সেমিকন্ডাক্টর লেজারের বর্ধিত উজ্জ্বলতা এবং 2000-এর দশকের মাঝামাঝি বাল্ক ব্র্যাগ গ্রেটিংস (VBGS) ব্যবহার করে সংকীর্ণ নির্গমন লাইনউইথকে স্থিতিশীল করার ক্ষমতার দ্বারা সম্ভব হয়েছিল। প্রায় 880nm এর দুর্বল এবং সংকীর্ণ বর্ণালী শোষণের বৈশিষ্ট্যগুলি বর্ণালীভাবে স্থিতিশীল উচ্চ উজ্জ্বলতা পাম্প ডায়োডগুলিতে প্রচুর আগ্রহ জাগিয়েছে। এই উচ্চ কর্মক্ষমতা লেজারগুলি 4F3/2 এর উপরের লেজার স্তরে সরাসরি নিওডিয়ামিয়াম পাম্প করা সম্ভব করে, কোয়ান্টাম ঘাটতি হ্রাস করে এবং এর ফলে উচ্চ গড় শক্তিতে মৌলিক মোড নিষ্কাশনের উন্নতি হয়, যা অন্যথায় তাপীয় লেন্স দ্বারা সীমাবদ্ধ হবে।

এই শতাব্দীর দ্বিতীয় দশকের গোড়ার দিকে, আমরা একক-ট্রান্সভার্স মোড 1064nm লেজারে উল্লেখযোগ্য শক্তি বৃদ্ধির সাক্ষী ছিলাম, সেইসাথে দৃশ্যমান এবং অতিবেগুনী তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কাজ করা তাদের ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর লেজারগুলি। Nd: YAG এবং Nd: YVO4-এর দীর্ঘ ঊর্ধ্ব শক্তির জীবনকালের পরিপ্রেক্ষিতে, এই DPSSL Q- সুইচড অপারেশনগুলি উচ্চ পালস শক্তি এবং সর্বোচ্চ শক্তি প্রদান করে, যা এগুলিকে অপসারণ উপাদান প্রক্রিয়াকরণ এবং উচ্চ-নির্ভুল মাইক্রোমেশিনিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ করে তোলে।