উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন লেজারের ক্ষেত্রে, লেজার বারগুলি অপরিহার্য মূল উপাদান। এগুলি কেবল শক্তি উৎপাদনের মৌলিক একক হিসেবেই কাজ করে না, বরং আধুনিক অপটোইলেকট্রনিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের নির্ভুলতা এবং একীকরণকেও মূর্ত করে তোলে।—লেজার সিস্টেমের "ইঞ্জিন" নামে পরিচিত এই লেজার বার। কিন্তু লেজার বারের গঠন ঠিক কী এবং এটি মাত্র কয়েক মিলিমিটার আকার থেকে দশ বা এমনকি শত শত ওয়াট আউটপুট কীভাবে সরবরাহ করে? এই নিবন্ধটি লেজার বারের পিছনের অভ্যন্তরীণ স্থাপত্য এবং প্রকৌশলগত রহস্যগুলি অন্বেষণ করে।
১. লেজার বার কী?
লেজার বার হল একটি উচ্চ-শক্তি নির্গমনকারী যন্ত্র যা একাধিক লেজার ডায়োড চিপ দ্বারা গঠিত যা একটি একক সাবস্ট্রেটের উপর পার্শ্বীয়ভাবে সাজানো থাকে। যদিও এর কার্যনীতি একটি একক সেমিকন্ডাক্টর লেজারের মতো, লেজার বার উচ্চতর অপটিক্যাল শক্তি এবং আরও কম্প্যাক্ট ফর্ম ফ্যাক্টর অর্জনের জন্য একটি মাল্টি-ইমিটার লেআউট ব্যবহার করে।
লেজার বারগুলি শিল্প, চিকিৎসা, বৈজ্ঞানিক এবং প্রতিরক্ষা খাতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, হয় সরাসরি লেজার উৎস হিসেবে অথবা ফাইবার লেজার এবং সলিড-স্টেট লেজারের পাম্প উৎস হিসেবে।
2. লেজার বারের কাঠামোগত গঠন
একটি লেজার বারের অভ্যন্তরীণ গঠন সরাসরি এর কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে। এটি মূলত নিম্নলিখিত মূল উপাদানগুলি নিয়ে গঠিত:
①এমিটার অ্যারে
লেজার বারগুলিতে সাধারণত ১০ থেকে ১০০টি ইমিটার (লেজার ক্যাভিটি) থাকে যা পাশাপাশি সাজানো থাকে। প্রতিটি ইমিটার প্রায় ৫০টি–১৫০μমিটার প্রশস্ত এবং একটি স্বাধীন লাভ অঞ্চল হিসেবে কাজ করে, যার মধ্যে একটি PN জংশন, অনুরণন গহ্বর এবং লেজার আলো উৎপন্ন এবং নির্গমন করার জন্য তরঙ্গ নির্দেশিকা কাঠামো রয়েছে। যদিও সমস্ত নির্গমনকারী একই স্তর ভাগ করে নেয়, তারা সাধারণত সমান্তরালভাবে বা জোন দ্বারা বৈদ্যুতিকভাবে চালিত হয়।
②সেমিকন্ডাক্টর স্তর গঠন
লেজার বারের কেন্দ্রবিন্দুতে রয়েছে সেমিকন্ডাক্টর স্তরের একটি স্তুপ, যার মধ্যে রয়েছে:
- পি-টাইপ এবং এন-টাইপ এপিট্যাক্সিয়াল স্তর (পিএন জংশন গঠন করে)
- সক্রিয় স্তর (যেমন, কোয়ান্টাম ওয়েল স্ট্রাকচার), যা উদ্দীপিত নির্গমন উৎপন্ন করে
- ওয়েভগাইড স্তর, পার্শ্বীয় এবং উল্লম্ব দিকগুলিতে মোড নিয়ন্ত্রণ নিশ্চিত করে
- ব্র্যাগ রিফ্লেক্টর বা এইচআর/এআর কোটিং, যা লেজারের দিকনির্দেশনামূলক আউটপুট বাড়ায়
③সাবস্ট্রেট এবং তাপীয় ব্যবস্থাপনা কাঠামো
নির্গমনকারী পদার্থগুলিকে একটি একচেটিয়া অর্ধপরিবাহী সাবস্ট্রেটের (সাধারণত GaAs) উপর জন্মানো হয়। দক্ষ তাপ অপচয়ের জন্য, লেজার বারটিকে তামা, W-Cu অ্যালয়, বা CVD হীরার মতো উচ্চ-পরিবাহী সাবমাউন্টের উপর সোল্ডার করা হয় এবং তাপ সিঙ্ক এবং সক্রিয় কুলিং সিস্টেমের সাথে যুক্ত করা হয়।
④নির্গমন পৃষ্ঠ এবং সংযোজন ব্যবস্থা
নির্গত রশ্মির বৃহৎ বিচ্যুতি কোণের কারণে, লেজার বারগুলি সাধারণত কোলিমেশন এবং রশ্মি আকার দেওয়ার জন্য মাইক্রো-লেন্স অ্যারে (FAC/SAC) দিয়ে সজ্জিত থাকে। নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, অতিরিক্ত অপটিক্স—যেমন নলাকার লেন্স বা প্রিজম—দূর-ক্ষেত্রের বিচ্যুতি এবং রশ্মির মান নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়।
৩. কর্মক্ষমতা প্রভাবিতকারী মূল কাঠামোগত কারণগুলি
লেজার বারের গঠন তার স্থায়িত্ব, দক্ষতা এবং পরিষেবা জীবন নির্ধারণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। বেশ কয়েকটি মূল দিক হল:
①তাপ ব্যবস্থাপনা নকশা
লেজার বারগুলিতে উচ্চ শক্তি ঘনত্ব এবং ঘনীভূত তাপ থাকে। কম তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা অপরিহার্য, যা AuSn সোল্ডারিং বা ইন্ডিয়াম বন্ধনের মাধ্যমে অর্জন করা হয়, এবং একই সাথে তাপ অপচয়ের জন্য মাইক্রোচ্যানেল শীতলকরণের সাথে মিলিত হয়।
②বিম শেপিং এবং অ্যালাইনমেন্ট
একাধিক নির্গমনকারী প্রায়শই দুর্বল সমন্বয় এবং তরঙ্গফ্রন্টের ভুল সারিবদ্ধতার শিকার হয়। দূর-ক্ষেত্রের রশ্মির মান উন্নত করার জন্য নির্ভুল লেন্স নকশা এবং সারিবদ্ধকরণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
③চাপ নিয়ন্ত্রণ এবং নির্ভরযোগ্যতা
তাপীয় প্রসারণ সহগের মধ্যে অমিলের ফলে উপাদানের মধ্যে বিকৃতি বা মাইক্রোক্র্যাক হতে পারে। প্যাকেজিং এমনভাবে ডিজাইন করা উচিত যাতে যান্ত্রিক চাপ সমানভাবে বিতরণ করা যায় এবং অবক্ষয় ছাড়াই তাপীয় চক্র সহ্য করা যায়।
৪. লেজার বার ডিজাইনের ভবিষ্যতের প্রবণতা
উচ্চ শক্তি, ছোট আকার এবং বৃহত্তর নির্ভরযোগ্যতার চাহিদা বৃদ্ধির সাথে সাথে লেজার বার কাঠামোর বিকশিত হতে থাকে। মূল উন্নয়নের দিকনির্দেশনাগুলির মধ্যে রয়েছে:
①তরঙ্গদৈর্ঘ্য সম্প্রসারণ: ১.৫ পর্যন্ত প্রসারিতμমি এবং মিড-ইনফ্রারেড ব্যান্ড
②ক্ষুদ্রাকরণ: কমপ্যাক্ট ডিভাইস এবং অত্যন্ত সমন্বিত মডিউলগুলিতে ব্যবহার সক্ষম করা
③স্মার্ট প্যাকেজিং: তাপমাত্রা সেন্সর এবং স্ট্যাটাস ফিডব্যাক সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত করা
④উচ্চ-ঘনত্বের স্ট্যাকিং: একটি কমপ্যাক্ট ফুটপ্রিন্টে কিলোওয়াট-স্তরের আউটপুট অর্জনের জন্য স্তরযুক্ত অ্যারে
৫. উপসংহার
হিসাবে"হৃদয়"উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন লেজার সিস্টেমের ক্ষেত্রে, লেজার বারগুলির কাঠামোগত নকশা সরাসরি সামগ্রিক সিস্টেমের অপটিক্যাল, বৈদ্যুতিক এবং তাপীয় কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে। মাত্র মিলিমিটার প্রশস্ত একটি কাঠামোতে কয়েক ডজন নির্গমনকারীকে একীভূত করা কেবল উন্নত উপাদান এবং তৈরির কৌশলই প্রদর্শন করে না, বরং আজকের যুগে উচ্চ স্তরের একীকরণের প্রতিনিধিত্ব করে।'s ফোটোনিক্স শিল্প।
ভবিষ্যতের দিকে তাকালে, দক্ষ, নির্ভরযোগ্য লেজার উৎসের চাহিদা বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে, লেজার বার কাঠামোর উদ্ভাবন লেজার শিল্পকে নতুন উচ্চতায় নিয়ে যাওয়ার ক্ষেত্রে একটি মূল চালিকাশক্তি হিসেবে থাকবে।
যদি তুমি'লেজার বার প্যাকেজিং, তাপ ব্যবস্থাপনা, অথবা পণ্য নির্বাচনের ক্ষেত্রে বিশেষজ্ঞ সহায়তা খুঁজছেন, তাহলে নির্দ্বিধায় আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন। আমরা'আপনার নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের চাহিদা মেটাতে উপযুক্ত সমাধান প্রদানের জন্য এখানে আছি।
পোস্টের সময়: জুলাই-০২-২০২৫