লেজারগুলি অগণিত ডিভাইস এবং শিল্পের অবিচ্ছেদ্য অংশ হয়ে উঠছে। যখন একটি লেজার রশ্মি একটি ন্যানোস্কেল উপাদানের পৃষ্ঠের সাথে যোগাযোগ করে, তখন এটি "প্লাজমন" নামে পরিচিত আলোর একটি তরঙ্গ নির্গত করে এবং একটি প্রদত্ত প্লাজমনের বৈশিষ্ট্যগুলি তথ্য প্রকাশ করতে পারে। অপটিক্যাল ট্রান্সমিশনে, লেজার একটি অপটিক্যাল সংকেত তৈরি করতে "স্যাচুরেবল শোষক" নামক একটি উপাদানে আলো পাম্প করে।
শিল্প প্রক্রিয়াকরণে লেজার প্রযুক্তির বিস্তৃত ব্যবহার রয়েছে, যেমন উপাদানগুলির নির্ভুলতা পরিষ্কার করা, উচ্চ-শক্তি কাটা এবং ঢালাই, এবং মাইক্রোমেশিনিং যেমন ড্রিলিং, স্ক্রাইবিং, ফাইন গ্রাইন্ডিং, পলিশিং, কাটিং, টেক্সচারিং, স্ট্রিপিং এবং আইসোলেটিং। ইন্ডাস্ট্রিয়াল ম্যানুফ্যাকচারিং এর ক্ষেত্রে প্রকৌশলীরা অনেক আগেই মাইক্রোমেশিনিং এর জন্য লেজার ব্যবহার করার চেষ্টা করেছিলেন। যাইহোক, দীর্ঘ পালস প্রস্থ এবং লেজারের কম লেজারের তীব্রতার কারণে উপাদানটি গলে যায় এবং বাষ্পীভূত হতে থাকে, যদিও লেজার রশ্মিকে খুব ছোট জায়গায় ফোকাস করা যেতে পারে, তবে উপাদানটির উপর তাপীয় প্রভাব এখনও তাৎপর্যপূর্ণ, নির্ভুলতা সীমিত করে। প্রক্রিয়ার মেশিনের গুণমান উন্নত করার একমাত্র উপায় হল তাপীয় প্রভাব কমানো। যখন এক মাইক্রনের নির্ভুলতার প্রয়োজন হয়, তখন আল্ট্রাশর্ট স্পন্দিত লেজারগুলি স্পষ্টতা পরিষ্কার, উচ্চ-নির্ভুলতা পলিশিং, পৃষ্ঠের পুনঃসারফেসিং এবং ঢালাই, বা অন্যথায় প্রচুর পরিমাণে উপাদান পরিবর্তন করার জন্য সর্বোত্তম হাতিয়ার।
অতি-সংক্ষিপ্ত স্পন্দিত লেজার হল স্পন্দিত লেজার যার আউটপুট লেজার পালস প্রস্থ পিকোসেকেন্ড (10-12 সেকেন্ড) শ্রেণীতে বা পিকোসেকেন্ড শ্রেণীর থেকে কম। আউটপুট লেজারের পালস প্রস্থের উপর নির্ভর করে, আল্ট্রাশর্ট-পালস লেজারগুলিকে আরও পিকোসেকেন্ড লেজার, ফেমটোসেকেন্ড লেজার এবং অ্যাটোসেকেন্ড লেজারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। আল্ট্রাশর্ট স্পন্দিত লেজারগুলি আলো-বস্তুর প্রতিক্রিয়া নাটকীয়ভাবে পরিবর্তন করতে উচ্চ ডালের শক্তি বৃদ্ধি করে। সাধারণভাবে, নাড়ির প্রস্থ যত সংকুচিত হবে, প্রক্রিয়াকরণের সঠিকতা তত বেশি।
যখন লেজারটি পিকোসেকেন্ডের ক্রম অনুসারে নাড়ির সময় সহ উপাদানটিতে প্রয়োগ করা হয়, তখন প্রক্রিয়াকরণের ফলাফলগুলি নাটকীয়ভাবে পরিবর্তিত হয়। যেহেতু নাড়ি শক্তি নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়, উচ্চ শক্তির ঘনত্ব ইলেকট্রনের বাইরের স্তরটি ছিন্ন করার জন্য যথেষ্ট। উপাদানের সাথে লেজারের মিথস্ক্রিয়া স্বল্প সময়ের কারণে, আশেপাশের উপাদানগুলিতে শক্তি স্থানান্তরিত হওয়ার আগে আয়নগুলি উপাদানের পৃষ্ঠ থেকে বিলুপ্ত হয়ে যায়, আশেপাশের উপাদানগুলিতে কোনও তাপীয় প্রভাব নেই, তাই "ঠান্ডা প্রক্রিয়াকরণ" শব্দটি।
যখন একটি লেজারকে ফেমটোসেকেন্ড ডালে একটি বস্তুগত পৃষ্ঠে প্রয়োগ করা হয়, তখন লেজারটি কয়েকশ ফেমটোসেকেন্ড (fs) এর ক্রমানুসারে পালস প্রস্থ সহ কিলোওয়াট পর্যন্ত গড় শক্তি উৎপাদন করতে পারে। 1 kHz থেকে 100 MHz এর ক্রমানুসারে পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সিতে, স্পন্দন শক্তি মিলিজুল (mJ) থেকে ন্যানো-জুল (nJ) ক্রম পরিমানে বিস্তৃত হতে পারে এবং সর্বোচ্চ স্পন্দন শক্তির GW থেকে TW ক্রম পর্যন্ত হতে পারে। মাত্রা
উচ্চ পালস শক্তি, উচ্চ স্পন্দন শক্তি এবং উচ্চ পালস পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সির এই সংমিশ্রণ যান্ত্রিক কাঠামোর দক্ষ প্রক্রিয়াকরণের জন্য অনুমতি দেয় যা একটানা বা দীর্ঘ স্পন্দিত লেজারের চেয়ে অনেক সূক্ষ্ম।
আল্ট্রাশর্ট পালস প্রসেসিং এনার্জি খুব দ্রুত ক্রিয়াকলাপের একটি ছোট এলাকায় প্রবেশ করানো হয় এবং তাৎক্ষণিক উচ্চ শক্তির ঘনত্বের জমার ফলে ইলেকট্রন শোষিত হয় এবং সরানো হয়, রৈখিক লেজারের শোষণ, শক্তি স্থানান্তর এবং প্রসারণের প্রভাব এড়ায় এবং মৌলিকভাবে পরিবর্তন হয়। লেজার-বস্তুর মিথস্ক্রিয়া প্রক্রিয়া। সাধারণীকৃত লেজার প্রক্রিয়াকরণের মতো, যা যোগাযোগহীন, অতিশর্ট স্পন্দিত লেজারের ব্যবহার মাইক্রোমেশিনিংয়ে অনন্য সুবিধা প্রদান করে, যার মধ্যে উন্নত মাত্রিক নির্ভুলতা এবং কঠোর সহনশীলতা, হ্রাস ক্ষতি এবং পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের পদক্ষেপগুলি অপসারণ সহ।
এই কালো প্রযুক্তির মৌলিক গবেষণা, শিল্প প্রক্রিয়াকরণ এবং অপটিক্যাল যোগাযোগের মতো বিস্তৃত ক্ষেত্রে আল্ট্রাশর্ট পালসড লেজারের জন্য উল্লেখযোগ্য অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে এবং বর্তমানে প্রযুক্তিগত অগ্রগতি উপলব্ধি করার উপায় হিসাবে প্রধান দেশগুলি দ্বারা নিবিড়ভাবে গবেষণা করা হচ্ছে।
বিভিন্ন ক্ষেত্রে R&D অগ্রগতি
01. যোগাযোগ
সম্প্রতি, অ্যারিজোনা স্টেট ইউনিভার্সিটির বৈদ্যুতিক প্রকৌশলের সহযোগী অধ্যাপক ইউ ইয়াও এবং অ্যারিজোনা স্টেট ইউনিভার্সিটি ফটোনিক্স ইনোভেশন সেন্টারে তার গবেষণা দল একটি দ্রুত, আরও শক্তি-দক্ষ ন্যানোস্কেল লেজার উপাদান ডিজাইন করেছেন যাকে গ্রাফিন-প্লাজমা হাইব্রিড মেটাস্ট্রাকচারড স্যাচুরেবল শোষক বা GPSMA বলা হয়। সংক্ষেপে। যোগাযোগ, তথ্য প্রক্রিয়াকরণ, স্পেকট্রোস্কোপি এবং বায়োমেডিসিনের মতো শিল্পে GPSMA-এর সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে। ডেটা ট্রান্সমিশন, তথ্য প্রক্রিয়াকরণ, বায়োমেডিকাল সেন্সিং এবং ইমেজিং প্রযুক্তি অগ্রসর করার জন্য গতি, দক্ষতা এবং সামগ্রিক কর্মক্ষমতা উন্নত করতে শোষক ব্যবহার করা যেতে পারে।
অপটিক্যাল মড্যুলেশন এবং স্যাচুরেবল শোষণের উপকারী বৈশিষ্ট্যের কারণে, ইউ ইয়াওর দল তাদের উন্নয়ন প্রক্রিয়ার মধ্যে একটি কৃত্রিমভাবে প্রকৌশলী ধাতব-গ্রাফিন হাইব্রিডকে অন্তর্ভুক্ত করেছে।
একটি অপটিক্যাল অ্যান্টেনা অ্যারে ডিজাইন করে যা উপাদানের ন্যানোস্কেল ফাঁকগুলিতে আলো ফোকাস করে, যা হট স্পট নামে পরিচিত, শোষণকে উন্নীত করতে এবং এই হট স্পটগুলিতে লেজারের আলো ফোকাস করে, তারা উন্নত কর্মক্ষমতা এবং হ্রাস শক্তি খরচ পর্যবেক্ষণ করেছে। তাদের নতুন কৌশল ইনফ্রারেড লেজার স্পেকট্রোস্কোপি এবং উচ্চ-গতির অপটিক্যাল সিগন্যাল যোগাযোগের (ফাইবার অপটিক কেবল এবং উপগ্রহ যোগাযোগ) জন্য নতুন সুযোগ উন্মুক্ত করবে।
02. সামরিক
একটি লেজার অস্ত্র একটি খুব সাই-ফাই অ্যাপ্লিকেশন মত শোনাচ্ছে. আজ, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে এখন একটি অতি-সংক্ষিপ্ত স্পন্দিত লেজারের আবির্ভাব ঘটেছে, এবং অনেক লোক এই অস্ত্রটির প্রতি স্থির মনোযোগ দিচ্ছে, যা এক ন্যানোসেকেন্ডেরও কম আলোর স্পন্দন তৈরি করে, এবং আপনি যখন তাকান তখন এটি সত্যিই প্রত্যাশিত। গণনার এই মোডের মাধ্যমে এটি আল্ট্রা-শর্ট পালসড লাইট লেজার অস্ত্র হিসাবে পরিচিত। এই অস্ত্র দ্বারা উত্পাদিত আলোর স্পন্দন একটি ন্যানোসেকেন্ডের চেয়েও কম বলে জানা গেছে, গণনার এই মোডের মাধ্যমে নিচের দিকে তাকান, এটিকে অতি-সংক্ষিপ্ত পালস লাইট লেজার অস্ত্র বলা হয়, এটি সত্যিই অপ্রত্যাশিত পরিসরে। 1 মিলিয়ন বার শক্তি বৃদ্ধি, যেমন একটি সুবিধাজনক উপস্থাপনা আরো সম্ভাবনা তৈরি করে, পরবর্তী উন্নয়ন এবং ব্যবহার প্রক্রিয়ায়, কর্মক্ষমতা আরো এবং আরো সুস্পষ্ট হবে.
03. গবেষণা ও উন্নয়ন
হাই পাওয়ার ফাইবার লেজার টেকনোলজি ল্যাবরেটরির গবেষণা দল, সাংহাই ইনস্টিটিউট অফ অপটিক্স অ্যান্ড প্রিসিশন মেশিনারি, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস, একটি ননলাইনার অপটিক্যাল লাভ মডুলেশন কৌশল প্রস্তাব করেছে যা একটি একক-ফ্রিকোয়েন্সি ক্রমাগত লেজারকে অত্যন্ত সুসঙ্গত ফেমটোসেকেন্ড ডালে রূপান্তর করতে পারে। পদ্ধতিটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য-নমনীয় আল্ট্রাফাস্ট ডাল পাওয়ার জন্য একটি একেবারে নতুন প্রযুক্তিগত উপায়।
জিয়ান ইনস্টিটিউট অফ অপটিক্যাল মেশিনারি ফটোনিক ম্যানুফ্যাকচারিং সিস্টেম এবং অ্যাপ্লিকেশন রিসার্চ সেন্টার উচ্চ শক্তি এবং বৃহৎ শক্তি আল্ট্রাশর্ট লেজার পালস পরিবর্ধন প্রযুক্তি গবেষণায় গবেষণা চালিয়ে যাচ্ছে, গবেষণা দল একটি বিশেষ গ্লাস ফাইবার ক্যাসকেড একক ক্রিস্টাল ফাইবার হাইব্রিড অ্যামপ্লিফিকেশন প্রযুক্তি ব্যবহার করেছে, 100 অর্জন করতে। কিলোহার্টজ রি-ফ্রিকোয়েন্সি আল্ট্রাশর্ট পালস অ্যামপ্লিফিকেশন প্রায় মিলিজুল এনার্জি আউটপুট, সর্বাধিক বর্ধিত আউটপুট পাওয়ার 92.9 ওয়াট, 929 মাইক্রোজুল পর্যন্ত একটি একক পালসের শক্তির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট ভিত্তিক ব্রডব্যান্ড বড় বিচ্ছুরণ এবং উচ্চ মাত্রার ফাইবার ডিসপারেশনের মাধ্যমে কমপ্রেসার যথার্থ বিচ্ছুরণ ম্যাচের দক্ষতা গ্রেটিং, 1030 এনএম এর কেন্দ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্য, আল্ট্রাশোর্ট পালস সংক্ষেপণের মাত্র 2.4 এনএম এর বর্ণালী প্রস্থ 335 ফেমটোসেকেন্ডগুলিতে (লরেন্টজ ফিটিং ফিটিং ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম লিমিট প্রস্থের 325 ফেমটোসেকেন্ডস), কমপিউড আউট পালস এনার্জি পর্যন্ত) microJoule, 2.38 গিগাওয়াটের বেশি পিক পাওয়ারের সাথে সম্পর্কিত। আউটপুট পালস শক্তি হল 800 মাইক্রোজুলস, যা 2.38 গিগাওয়াটেরও বেশি পিক পাওয়ারের সাথে সম্পর্কিত, যা 100 কিলোহার্টজের পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সিতে একক-ক্রিস্টাল ফাইবারের উপর ভিত্তি করে প্রাপ্ত আল্ট্রাশর্ট পালস আউটপুটের সবচেয়ে বড় পিক পাওয়ার। আউটপুট লেজার মরীচি পরীক্ষা করা হয়, এবং মরীচি গুণমান ফ্যাক্টর (M²) 1.3 এর চেয়ে ভাল।
এই গবেষণা কাজটি চীনের ন্যাশনাল ন্যাচারাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন দ্বারা প্রধান প্রকল্প বিষয়, চীনা একাডেমি অফ সায়েন্সেস (সিএএস) এর ওয়েস্টার্ন ইয়াং স্কলারস প্রোগ্রাম, শানসি প্রদেশের টু চেইন ইন্টিগ্রেশন স্পেশাল প্রজেক্ট, হংগুয়াং স্পেশাল প্রজেক্টের অধীনে সমর্থিত হয়েছে। চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস (CAS), এবং শানসি প্রদেশের বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির নতুন তারকা। গবেষণার ফলাফল বৈজ্ঞানিক এবং প্রযুক্তিগত গবেষণা, আল্ট্রাফাস্ট লেজার প্রক্রিয়াকরণ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রের জন্য নতুন এবং দক্ষ আলোর উত্স প্রযুক্তির উপায় সরবরাহ করতে পারে। www.DeepL.com/Translator (ফ্রি সংস্করণ) দিয়ে অনুবাদ করা হয়েছে
