উচ্চ ক্ষমতার সংক্ষিপ্ত বিবরণসেমিকন্ডাক্টর লেজারউন্নয়ন পর্ব এক
দক্ষতা এবং শক্তি ক্রমাগত উন্নত হওয়ার সাথে সাথে, লেজার ডায়োড(লেজার ডায়োড ড্রাইভারপ্রচলিত প্রযুক্তিগুলোকে প্রতিস্থাপন করতে থাকবে, যার ফলে জিনিসপত্র তৈরির পদ্ধতি বদলে যাবে এবং নতুন জিনিসের বিকাশ সম্ভব হবে। উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন সেমিকন্ডাক্টর লেজারের উল্লেখযোগ্য উন্নতি সম্পর্কে আমাদের জ্ঞানও সীমিত। সেমিকন্ডাক্টরের মাধ্যমে ইলেকট্রনকে লেজারে রূপান্তরের বিষয়টি সর্বপ্রথম ১৯৬২ সালে প্রদর্শিত হয়েছিল এবং এর পরে আরও নানা ধরনের পরিপূরক অগ্রগতি সাধিত হয়েছে, যা ইলেকট্রনকে উচ্চ-উৎপাদনশীল লেজারে রূপান্তরের ক্ষেত্রে ব্যাপক উন্নতি এনেছে। এই অগ্রগতিগুলো অপটিক্যাল স্টোরেজ থেকে শুরু করে অপটিক্যাল নেটওয়ার্কিং এবং বিভিন্ন শিল্পক্ষেত্রের মতো গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলোকে সহায়তা করেছে।
এই অগ্রগতিগুলো এবং এদের সম্মিলিত বিকাশের পর্যালোচনা অর্থনীতির বহু ক্ষেত্রে আরও বৃহত্তর ও ব্যাপক প্রভাব ফেলার সম্ভাবনাকে তুলে ধরে। বস্তুত, উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন সেমিকন্ডাক্টর লেজারের ক্রমাগত উন্নতির ফলে এর প্রয়োগক্ষেত্রের সম্প্রসারণ ত্বরান্বিত হবে এবং তা অর্থনৈতিক প্রবৃদ্ধির ওপর গভীর প্রভাব ফেলবে।
চিত্র ১: উচ্চ ক্ষমতার সেমিকন্ডাক্টর লেজারের উজ্জ্বলতা এবং মুরের সূত্রের তুলনা
ডায়োড-পাম্পড সলিড-স্টেট লেজার এবংফাইবার লেজার
উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন সেমিকন্ডাক্টর লেজারের অগ্রগতির ফলে ডাউনস্ট্রিম লেজার প্রযুক্তিরও বিকাশ ঘটেছে, যেখানে সেমিকন্ডাক্টর লেজার সাধারণত ডোপড ক্রিস্টাল (ডায়োড-পাম্পড সলিড-স্টেট লেজার) বা ডোপড ফাইবার (ফাইবার লেজার) উত্তেজিত (পাম্প) করতে ব্যবহৃত হয়।
যদিও সেমিকন্ডাক্টর লেজার কার্যকর, ক্ষুদ্র এবং স্বল্প খরচের লেজার শক্তি সরবরাহ করে, তবুও এর দুটি প্রধান সীমাবদ্ধতা রয়েছে: এটি শক্তি সঞ্চয় করে না এবং এর উজ্জ্বলতা সীমিত। মূলত, অনেক প্রয়োগের জন্য দুটি কার্যকরী লেজারের প্রয়োজন হয়; একটি বিদ্যুৎকে লেজার বিকিরণে রূপান্তরিত করতে ব্যবহৃত হয়, এবং অন্যটি সেই বিকিরণের উজ্জ্বলতা বাড়াতে ব্যবহৃত হয়।
ডায়োড-পাম্পড সলিড-স্টেট লেজার।
১৯৮০-এর দশকের শেষের দিকে, সলিড-স্টেট লেজারকে পাম্প করার জন্য সেমিকন্ডাক্টর লেজারের ব্যবহার ব্যাপক বাণিজ্যিক আগ্রহ অর্জন করতে শুরু করে। ডায়োড-পাম্পড সলিড-স্টেট লেজার (ডিপিএসএসএল) থার্মাল ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (প্রধানত সাইকেল কুলার) এবং গেইন মডিউলের আকার ও জটিলতা নাটকীয়ভাবে হ্রাস করে, যেগুলোতে ঐতিহাসিকভাবে সলিড-স্টেট লেজার ক্রিস্টালকে পাম্প করার জন্য আর্ক ল্যাম্প ব্যবহৃত হতো।
সলিড-স্টেট লেজারের গেইন মিডিয়ামের সাথে বর্ণালী শোষণ বৈশিষ্ট্যের ওভারল্যাপের উপর ভিত্তি করে সেমিকন্ডাক্টর লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্বাচন করা হয়, যা আর্ক ল্যাম্পের ওয়াইডব্যান্ড নিঃসরণ বর্ণালীর তুলনায় তাপীয় লোড উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে পারে। ১০৬৪ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের নিওডাইমিয়াম-ডোপড লেজারের জনপ্রিয়তা বিবেচনা করে, ৮০৮ ন্যানোমিটার সেমিকন্ডাক্টর লেজার বিগত ২০ বছরেরও বেশি সময় ধরে সেমিকন্ডাক্টর লেজার উৎপাদনে সবচেয়ে উৎপাদনশীল পণ্যে পরিণত হয়েছে।
২০০০-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে মাল্টি-মোড সেমিকন্ডাক্টর লেজারের বর্ধিত উজ্জ্বলতা এবং বাল্ক ব্র্যাগ গ্রেটিং (VBGS) ব্যবহার করে সংকীর্ণ নিঃসরণ লাইনউইডথ স্থিতিশীল করার ক্ষমতার ফলে দ্বিতীয় প্রজন্মের ডায়োডের উন্নত পাম্পিং দক্ষতা সম্ভব হয়েছিল। প্রায় ৮৮০ ন্যানোমিটারের দুর্বল ও সংকীর্ণ বর্ণালী শোষণ বৈশিষ্ট্য বর্ণালীগতভাবে স্থিতিশীল উচ্চ উজ্জ্বলতার পাম্প ডায়োডের প্রতি ব্যাপক আগ্রহ জাগিয়েছে। এই উচ্চ কর্মক্ষমতাসম্পন্ন লেজারগুলো 4F3/2-এর উচ্চ লেজার স্তরে সরাসরি নিওডাইমিয়াম পাম্প করা সম্ভব করে, যা কোয়ান্টাম ঘাটতি কমায় এবং এর ফলে উচ্চতর গড় শক্তিতে মৌলিক মোড নিষ্কাশন উন্নত করে, যা অন্যথায় থার্মাল লেন্স দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকত।
এই শতাব্দীর দ্বিতীয় দশকের শুরুর দিকে, আমরা একক-ট্রান্সভার্স মোড ১০৬৪ ন্যানোমিটার লেজারের, এবং সেইসাথে দৃশ্যমান ও অতিবেগুনি তরঙ্গদৈর্ঘ্যে পরিচালিত তাদের ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তরকারী লেজারগুলোর শক্তিতে একটি উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি প্রত্যক্ষ করছিলাম। Nd: YAG এবং Nd: YVO4-এর দীর্ঘ উচ্চ শক্তি জীবনকালের কারণে, এই DPSSL Q-সুইচড অপারেশনগুলো উচ্চ পালস শক্তি এবং সর্বোচ্চ ক্ষমতা প্রদান করে, যা এগুলিকে অ্যাবলেটিভ মেটেরিয়াল প্রসেসিং এবং উচ্চ-নির্ভুল মাইক্রোমেশিনিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ করে তোলে।
পোস্ট করার সময়: ০৬-নভেম্বর-২০২৩