প্রম্পট পোস্টের জন্য আমাদের সোশ্যাল মিডিয়াতে সাবস্ক্রাইব করুন
লেজার, আধুনিক প্রযুক্তির একটি ভিত্তিপ্রস্তর, যতটা জটিল, ততটাই আকর্ষণীয়। তাদের হৃদয়ে সুসংগত, পরিবর্ধিত আলো তৈরি করতে একত্রে কাজ করে এমন উপাদানগুলির একটি সিম্ফনি রয়েছে। এই ব্লগটি লেজার প্রযুক্তির গভীর উপলব্ধি প্রদানের জন্য বৈজ্ঞানিক নীতি এবং সমীকরণ দ্বারা সমর্থিত এই উপাদানগুলির জটিলতার মধ্যে পড়ে।
লেজার সিস্টেমের উপাদানগুলিতে উন্নত অন্তর্দৃষ্টি: পেশাদারদের জন্য একটি প্রযুক্তিগত দৃষ্টিকোণ
| কম্পোনেন্ট | ফাংশন | উদাহরণ |
| মাঝারি লাভ | লাভের মাধ্যম হল একটি লেজারের উপাদান যা আলোকে প্রশস্ত করার জন্য ব্যবহৃত হয়। এটি জনসংখ্যার বিপরীতকরণ এবং উদ্দীপিত নির্গমন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আলোর পরিবর্ধনকে সহজতর করে। লাভের মাধ্যম পছন্দ লেজারের বিকিরণ বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। | সলিড-স্টেট লেজার: যেমন, Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium অ্যালুমিনিয়াম গারনেট), চিকিৎসা ও শিল্প প্রয়োগে ব্যবহৃত হয়।গ্যাস লেজার: যেমন, CO2 লেজার, কাটা এবং ঢালাই জন্য ব্যবহৃত.সেমিকন্ডাক্টর লেজার:যেমন, লেজার ডায়োড, ফাইবার অপটিক্স যোগাযোগ এবং লেজার পয়েন্টারে ব্যবহৃত হয়। |
| পাম্পিং উত্স | পাম্পিং সোর্স জনসংখ্যার ইনভার্সন (জনসংখ্যার ইনভার্সশনের জন্য শক্তির উৎস) অর্জনের জন্য লাভের মাধ্যমকে শক্তি সরবরাহ করে, লেজার অপারেশন সক্ষম করে। | অপটিক্যাল পাম্পিং: সলিড-স্টেট লেজার পাম্প করতে ফ্ল্যাশল্যাম্পের মতো তীব্র আলোর উত্স ব্যবহার করা।বৈদ্যুতিক পাম্পিং: বৈদ্যুতিক প্রবাহের মাধ্যমে গ্যাস লেজারে গ্যাস উত্তেজক।সেমিকন্ডাক্টর পাম্পিং: সলিড-স্টেট লেজার মাধ্যম পাম্প করতে লেজার ডায়োড ব্যবহার করে। |
| অপটিক্যাল গহ্বর | অপটিক্যাল গহ্বর, দুটি আয়না সমন্বিত, আলোকে প্রতিফলিত করে লাভের মাধ্যমে আলোর পথের দৈর্ঘ্য বাড়ায়, যার ফলে আলোর পরিবর্ধন বৃদ্ধি পায়। এটি আলোর বর্ণালী এবং স্থানিক বৈশিষ্ট্য নির্বাচন করে লেজার পরিবর্ধনের জন্য একটি প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া প্রদান করে। | প্ল্যানার-প্ল্যানার ক্যাভিটি: ল্যাবরেটরি গবেষণা, সরল গঠন ব্যবহৃত.প্ল্যানার-অবতল গহ্বর: শিল্প লেজারে সাধারণ, উচ্চ মানের beams প্রদান করে. রিং গহ্বর: রিং গ্যাস লেজারের মত রিং লেজারের নির্দিষ্ট ডিজাইনে ব্যবহৃত হয়। |
দ্য গেইন মিডিয়াম: কোয়ান্টাম মেকানিক্স এবং অপটিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের একটি নেক্সাস
লাভ মিডিয়ামে কোয়ান্টাম ডাইনামিক্স
লাভের মাধ্যম হল যেখানে আলোক পরিবর্ধনের মৌলিক প্রক্রিয়াটি ঘটে, একটি ঘটনা যা কোয়ান্টাম মেকানিক্সের গভীরে প্রোথিত। মাধ্যমের মধ্যে শক্তির অবস্থা এবং কণার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া উদ্দীপিত নির্গমন এবং জনসংখ্যার বিপরীত নীতি দ্বারা পরিচালিত হয়। আলোর তীব্রতা (I), প্রাথমিক তীব্রতা (I0), ট্রানজিশন ক্রস-সেকশন (σ21), এবং দুটি শক্তি স্তরে (N2 এবং N1) কণা সংখ্যার মধ্যে সমালোচনামূলক সম্পর্ক I = I0e^ সমীকরণ দ্বারা বর্ণিত হয়েছে (σ21(N2-N1)L)। জনসংখ্যার বিপরীতে অর্জন করা, যেখানে N2 > N1, পরিবর্ধনের জন্য অপরিহার্য এবং এটি লেজার পদার্থবিদ্যার ভিত্তি[1].
তিন-স্তরের বনাম চার-স্তরের সিস্টেম
ব্যবহারিক লেজার ডিজাইনে, তিন-স্তরের এবং চার-স্তরের সিস্টেমগুলি সাধারণত নিযুক্ত করা হয়। থ্রি-লেভেল সিস্টেম, সহজ হলেও, জনসংখ্যার বিপরীততা অর্জনের জন্য আরও শক্তির প্রয়োজন কারণ নিম্ন লেজার স্তরটি স্থল অবস্থা। অন্যদিকে, চার-স্তরের সিস্টেমগুলি উচ্চ শক্তির স্তর থেকে দ্রুত অ-বিকিরণকারী ক্ষয়ের কারণে জনসংখ্যার বিপরীতমুখী হওয়ার জন্য আরও কার্যকরী পথ সরবরাহ করে, যা আধুনিক লেজার প্রয়োগে তাদের আরও প্রচলিত করে তোলে[2].
Is এর্বিয়াম-ডোপড গ্লাসএকটি লাভ মাধ্যম?
হ্যাঁ, আর্বিয়াম-ডোপড গ্লাস প্রকৃতপক্ষে লেজার সিস্টেমে ব্যবহৃত এক ধরনের লাভ মাধ্যম। এই প্রসঙ্গে, "ডোপিং" বলতে গ্লাসে নির্দিষ্ট পরিমাণ এর্বিয়াম আয়ন (Er³⁺) যোগ করার প্রক্রিয়াকে বোঝায়। Erbium হল একটি বিরল আর্থ উপাদান যা, যখন একটি গ্লাস হোস্টে অন্তর্ভুক্ত করা হয়, তখন কার্যকরভাবে উদ্দীপিত নির্গমনের মাধ্যমে আলোকে প্রসারিত করতে পারে, লেজার অপারেশনের একটি মৌলিক প্রক্রিয়া।
Erbium-doped গ্লাস ফাইবার লেজার এবং ফাইবার পরিবর্ধক, বিশেষ করে টেলিকমিউনিকেশন শিল্পে ব্যবহারের জন্য বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য। এটি এই অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত কারণ এটি প্রায় 1550 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আলোকে দক্ষতার সাথে প্রসারিত করে, যা আদর্শ সিলিকা ফাইবারগুলির কম ক্ষতির কারণে অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগের জন্য একটি মূল তরঙ্গদৈর্ঘ্য।
দএর্বিয়ামআয়ন পাম্পের আলো শোষণ করে (প্রায়শই ক থেকেলেজার ডায়োড) এবং উচ্চ শক্তির রাজ্যে উত্তেজিত। যখন তারা একটি নিম্ন শক্তির অবস্থায় ফিরে আসে, তারা লেজিং তরঙ্গদৈর্ঘ্যে ফোটন নির্গত করে, লেজার প্রক্রিয়াতে অবদান রাখে। এটি বিভিন্ন লেজার এবং অ্যামপ্লিফায়ার ডিজাইনে এর্বিয়াম-ডোপড গ্লাসকে একটি কার্যকর এবং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত লাভের মাধ্যম করে তোলে।
সম্পর্কিত ব্লগ: খবর - Erbium-Doped Glass: Science & Applications
পাম্পিং মেকানিজম: লেজারের পিছনে চালিকা শক্তি
জনসংখ্যা বিপর্যয় অর্জনের জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি
পাম্পিং মেকানিজমের পছন্দ লেজার ডিজাইনে গুরুত্বপূর্ণ, দক্ষতা থেকে আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্য সবকিছুকে প্রভাবিত করে। ফ্ল্যাশল্যাম্প বা অন্যান্য লেজারের মতো বাহ্যিক আলোর উত্স ব্যবহার করে অপটিক্যাল পাম্পিং সলিড-স্টেট এবং ডাই লেজারগুলিতে সাধারণ। বৈদ্যুতিক নিষ্কাশন পদ্ধতিগুলি সাধারণত গ্যাস লেজারগুলিতে নিযুক্ত করা হয়, যখন সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি প্রায়শই ইলেক্ট্রন ইনজেকশন ব্যবহার করে। এই পাম্পিং প্রক্রিয়াগুলির কার্যকারিতা, বিশেষ করে ডায়োড-পাম্পযুক্ত সলিড-স্টেট লেজারগুলিতে, সাম্প্রতিক গবেষণার একটি উল্লেখযোগ্য ফোকাস হয়েছে, যা উচ্চতর দক্ষতা এবং কম্প্যাক্টনেস প্রদান করে[3].
পাম্পিং দক্ষতা প্রযুক্তিগত বিবেচনা
পাম্পিং প্রক্রিয়ার দক্ষতা লেজার ডিজাইনের একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক, যা সামগ্রিক কর্মক্ষমতা এবং প্রয়োগের উপযুক্ততাকে প্রভাবিত করে। সলিড-স্টেট লেজারগুলিতে, পাম্পের উত্স হিসাবে ফ্ল্যাশল্যাম্প এবং লেজার ডায়োডগুলির মধ্যে পছন্দটি সিস্টেমের দক্ষতা, তাপীয় লোড এবং মরীচির গুণমানকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করতে পারে। উচ্চ-শক্তি, উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন লেজার ডায়োডের বিকাশ ডিপিএসএস লেজার সিস্টেমে বৈপ্লবিক পরিবর্তন এনেছে, আরও কমপ্যাক্ট এবং দক্ষ ডিজাইন সক্ষম করেছে[4].
অপটিক্যাল গহ্বর: লেজার রশ্মি ইঞ্জিনিয়ারিং
ক্যাভিটি ডিজাইন: অ্যা ব্যালেন্সিং অ্যাক্ট অফ ফিজিক্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং
অপটিক্যাল গহ্বর, বা অনুরণনকারী, শুধুমাত্র একটি নিষ্ক্রিয় উপাদান নয় কিন্তু লেজার রশ্মি গঠনে সক্রিয় অংশগ্রহণকারী। গহ্বরের নকশা, আয়নার বক্রতা এবং প্রান্তিককরণ সহ, লেজারের স্থায়িত্ব, মোড গঠন এবং আউটপুট নির্ধারণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ক্ষয়ক্ষতি কমিয়ে অপটিক্যাল লাভ বাড়ানোর জন্য গহ্বরটি অবশ্যই ডিজাইন করা উচিত, একটি চ্যালেঞ্জ যা অপটিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিংকে ওয়েভ অপটিক্সের সাথে একত্রিত করে5.
দোলনা শর্ত এবং মোড নির্বাচন
লেজার দোলন ঘটতে, মাধ্যম দ্বারা প্রদত্ত লাভ অবশ্যই গহ্বরের মধ্যে ক্ষতির চেয়ে বেশি হতে হবে। এই অবস্থা, সুসংগত তরঙ্গ সুপারপজিশনের প্রয়োজনীয়তার সাথে, নির্দেশ করে যে শুধুমাত্র নির্দিষ্ট অনুদৈর্ঘ্য মোড সমর্থিত। মোড ব্যবধান এবং সামগ্রিক মোড গঠন গহ্বরের শারীরিক দৈর্ঘ্য এবং লাভের মাধ্যমের প্রতিসরণ সূচক দ্বারা প্রভাবিত হয়[6].
উপসংহার
লেজার সিস্টেমের নকশা এবং পরিচালনা পদার্থবিদ্যা এবং প্রকৌশল নীতিগুলির একটি বিস্তৃত বর্ণালীকে অন্তর্ভুক্ত করে। লাভের মাধ্যম নিয়ন্ত্রণকারী কোয়ান্টাম মেকানিক্স থেকে শুরু করে অপটিক্যাল গহ্বরের জটিল ইঞ্জিনিয়ারিং পর্যন্ত, একটি লেজার সিস্টেমের প্রতিটি উপাদান তার সামগ্রিক কার্যকারিতায় একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই নিবন্ধটি লেজার প্রযুক্তির জটিল জগতের একটি আভাস প্রদান করেছে, অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে যা ক্ষেত্রের অধ্যাপক এবং অপটিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারদের উন্নত বোঝার সাথে অনুরণিত হয়।
তথ্যসূত্র
- 1. সিগম্যান, AE (1986)। লেজার। বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞান বই।
- 2. Svelto, O. (2010)। লেজারের নীতি। স্প্রিংগার।
- 3. Koechner, W. (2006)। সলিড-স্টেট লেজার ইঞ্জিনিয়ারিং। স্প্রিংগার।
- 4. Piper, JA, & Mildren, RP (2014)। ডায়োড পাম্পড সলিড স্টেট লেজার। ইন হ্যান্ডবুক অফ লেজার টেকনোলজি অ্যান্ড অ্যাপ্লিকেশন (খণ্ড III)। সিআরসি প্রেস।
- 5. Milonni, PW, & Eberly, JH (2010)। লেজার পদার্থবিদ্যা। উইলি।
- 6. Silfvast, WT (2004)। লেজারের মৌলিক বিষয়। কেমব্রিজ ইউনিভার্সিটি প্রেস।
পোস্টের সময়: নভেম্বর-27-2023