অনন্য অতি দ্রুত লেজার পর্ব এক

অনন্যঅতি দ্রুত লেজারপ্রথম পর্ব

অতি দ্রুত গতির অনন্য বৈশিষ্ট্যলেজার
আল্ট্রাফাস্ট লেজারের অতি-সংক্ষিপ্ত পালস সময়কাল এই সিস্টেমগুলোকে এমন কিছু অনন্য বৈশিষ্ট্য প্রদান করে যা এদেরকে দীর্ঘ-পালস বা কন্টিনিউয়াস-ওয়েভ (CW) লেজার থেকে আলাদা করে। এত সংক্ষিপ্ত পালস তৈরি করার জন্য একটি প্রশস্ত স্পেকট্রাম ব্যান্ডউইথের প্রয়োজন হয়। পালসের আকৃতি এবং কেন্দ্রীয় তরঙ্গদৈর্ঘ্য একটি নির্দিষ্ট সময়কালের পালস তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম ব্যান্ডউইথ নির্ধারণ করে। সাধারণত, এই সম্পর্কটি টাইম-ব্যান্ডউইথ প্রোডাক্ট (TBP) এর মাধ্যমে বর্ণনা করা হয়, যা অনিশ্চয়তা নীতি থেকে উদ্ভূত। গাউসিয়ান পালসের TBP নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা দেওয়া হয়: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ হলো পালসের সময়কাল এবং Δv হলো ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডউইথ। মূলত, এই সমীকরণটি দেখায় যে স্পেকট্রাম ব্যান্ডউইথ এবং পালসের সময়কালের মধ্যে একটি ব্যস্তানুপাতিক সম্পর্ক রয়েছে, যার অর্থ হলো পালসের সময়কাল কমার সাথে সাথে সেই পালসটি তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় ব্যান্ডউইথ বেড়ে যায়। চিত্র ১-এ বিভিন্ন পালসের সময়কাল সমর্থন করার জন্য প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন ব্যান্ডউইথ দেখানো হয়েছে।

চিত্র ১: সমর্থন করার জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম স্পেকট্রাল ব্যান্ডউইথলেজার পালস১০ পিকোসেকেন্ড (সবুজ), ৫০০ ফেমটোসেকেন্ড (নীল), এবং ৫০ ফেমটোসেকেন্ড (লাল)

অতি দ্রুত লেজারের প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ
আপনার সিস্টেমে আল্ট্রাফাস্ট লেজারের প্রশস্ত স্পেকট্রাল ব্যান্ডউইথ, পিক পাওয়ার এবং স্বল্প পালস ডিউরেশন সঠিকভাবে পরিচালনা করতে হবে। প্রায়শই, এই চ্যালেঞ্জগুলোর অন্যতম সহজ সমাধান হলো লেজারের ব্রড স্পেকট্রাম আউটপুট। যদি আপনি অতীতে প্রধানত দীর্ঘ পালস বা কন্টিনিউয়াস-ওয়েভ লেজার ব্যবহার করে থাকেন, তবে আপনার বিদ্যমান অপটিক্যাল কম্পোনেন্টগুলো আল্ট্রাফাস্ট পালসের সম্পূর্ণ ব্যান্ডউইথ প্রতিফলিত বা প্রেরণ করতে সক্ষম নাও হতে পারে।

লেজার ক্ষতির সীমা
প্রচলিত লেজার উৎসের তুলনায় আল্ট্রাফাস্ট অপটিক্স-এর লেজার ড্যামেজ থ্রেশহোল্ড (LDT) উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন এবং এর মধ্য দিয়ে যাওয়াও বেশি কঠিন। যখন অপটিক্স সরবরাহ করা হয়ন্যানোসেকেন্ড স্পন্দিত লেজারসাধারণত LDT-এর মান 5-10 J/cm² এর কাছাকাছি হয়ে থাকে। আল্ট্রাফাস্ট অপটিক্সের ক্ষেত্রে, এই মাত্রার মান প্রায় শোনা যায় না, কারণ সেখানে LDT-এর মান <1 J/cm² এর কাছাকাছি, এবং সাধারণত 0.3 J/cm² এর বেশি হওয়ার সম্ভাবনা থাকে। বিভিন্ন পালস ডিউরেশনের অধীনে LDT অ্যামপ্লিচিউডের এই উল্লেখযোগ্য তারতম্য হলো পালস ডিউরেশনের উপর ভিত্তি করে লেজার ড্যামেজ মেকানিজমের ফলাফল। ন্যানোসেকেন্ড লেজার বা তার চেয়ে দীর্ঘ পালস ডিউরেশনের ক্ষেত্রে...স্পন্দিত লেজারক্ষতির প্রধান কারণ হলো তাপীয় উত্তাপ। এর আবরণ এবং অধঃস্তর উপাদানসমূহঅপটিক্যাল ডিভাইসআপতিত ফোটন শোষণ করে এবং সেগুলোকে উত্তপ্ত করে। এর ফলে পদার্থটির স্ফটিক জালিকার বিকৃতি ঘটতে পারে। তাপীয় প্রসারণ, ফাটল, গলন এবং জালিকার বিকৃতি হলো এগুলোর সাধারণ তাপীয় ক্ষতির প্রক্রিয়া।লেজার উৎস.

তবে, আল্ট্রাফাস্ট লেজারের ক্ষেত্রে, পালসের স্থায়িত্বকাল নিজেই লেজার থেকে পদার্থের ল্যাটিসে তাপ স্থানান্তরের সময়সীমার চেয়ে দ্রুততর হয়, তাই তাপীয় প্রভাব লেজার-জনিত ক্ষতির প্রধান কারণ নয়। এর পরিবর্তে, আল্ট্রাফাস্ট লেজারের সর্বোচ্চ শক্তি ক্ষতির প্রক্রিয়াটিকে বহু-ফোটন শোষণ এবং আয়নীকরণের মতো অরৈখিক প্রক্রিয়ায় রূপান্তরিত করে। এই কারণেই একটি ন্যানোসেকেন্ড পালসের LDT রেটিংকে সরাসরি একটি আল্ট্রাফাস্ট পালসের রেটিং-এ সীমাবদ্ধ করা সম্ভব নয়, কারণ ক্ষতির ভৌত প্রক্রিয়া ভিন্ন। অতএব, ব্যবহারের একই শর্তে (যেমন, তরঙ্গদৈর্ঘ্য, পালসের স্থায়িত্বকাল এবং পুনরাবৃত্তির হার), যথেষ্ট উচ্চ LDT রেটিংযুক্ত একটি অপটিক্যাল ডিভাইস আপনার নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সেরা অপটিক্যাল ডিভাইস হবে। ভিন্ন ভিন্ন শর্তে পরীক্ষিত অপটিক্স সিস্টেমে থাকা একই অপটিক্সের প্রকৃত পারফরম্যান্সের প্রতিনিধিত্ব করে না।

চিত্র ১: বিভিন্ন পালস সময়কালের লেজার-প্ররোচিত ক্ষতির কার্যপ্রণালী