লেজার নীতি

লেজারের নীতিটি উদ্দীপিত নির্গমনের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, একটি ধারণা যা প্রথম 20 শতকের প্রথম দিকে আইনস্টাইন প্রস্তাব করেছিলেন। প্রধান প্রক্রিয়া নিম্নরূপ:

- ইলেকট্রন ট্রানজিশন: কাজের মাধ্যমের পরমাণু বা অণুগুলি একটি পাম্প উত্সের প্রভাবে শক্তি অর্জন করে (যেমন বৈদ্যুতিক শক্তি, আলোক শক্তি ইত্যাদি), একটি নিম্ন শক্তি স্তর থেকে উচ্চ শক্তি স্তরে রূপান্তরিত হয়, উত্তেজিত অবস্থায় প্রবেশ করে। উচ্চ শক্তির স্তর অস্থির হওয়ার কারণে, পরমাণু বা অণুগুলি স্বতঃস্ফূর্তভাবে নিম্ন শক্তি স্তরে ফিরে আসে, প্রক্রিয়ায় ফোটনগুলি মুক্তি দেয়।

- অনুরণিত গহ্বর প্রতিফলন: এই ফোটনগুলি অনুরণিত গহ্বরের মধ্যে সামনে পিছনে প্রতিফলিত হয়, কর্ম মাধ্যমের অন্যান্য উত্তেজিত-স্থিতি পরমাণু বা অণুর সাথে যোগাযোগ করে, আরও উদ্দীপিত নির্গমনকে ট্রিগার করে। এর ফলে ফোটনের সংখ্যা আকস্মিকভাবে বৃদ্ধি পায়, যার ফলে উচ্চ-তীব্রতা, অত্যন্ত একরঙা, এবং অত্যন্ত দিকনির্দেশক লেজার আলো।

লেজার উপাদান

লেজার প্রধানত তিনটি অংশ নিয়ে গঠিত: কাজের মাধ্যম, পাম্পের উৎস এবং অনুরণিত গহ্বর।

- কাজের মাধ্যম: এটি লেজার প্রজন্মের ভিত্তি। এটি একটি সক্রিয় মাধ্যমের সমন্বয়ে গঠিত যা জনসংখ্যার বিপরীতে সক্ষম করে, যেমন রুবি, নিওডিয়ামিয়াম গ্লাস বা কার্বন ডাই অক্সাইড গ্যাস।

- পাম্প উত্স: কাজের মাধ্যমে শক্তি সরবরাহ করে, উদ্দীপিত নির্গমনকে প্ররোচিত করে। সাধারণ পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে বৈদ্যুতিক উত্তেজনা এবং অপটিক্যাল উত্তেজনা।

- অনুরণিত গহ্বর: মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন আয়না এবং আংশিক অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন দর্পণ দ্বারা গঠিত, এটি ফোটনগুলির জন্য প্রতিক্রিয়া এবং একটি দোদুল্যমান পরিবেশ প্রদান করে, তাদের গহ্বরের মধ্যে একাধিকবার পিছনে যেতে দেয়, উদ্দীপিত নির্গমন প্রভাবকে বাড়িয়ে দেয় এবং শেষ পর্যন্ত লেজার আউটপুট গঠন করে।

একক-মোড এবং মাল্টি-মোড লেজারের মধ্যে পার্থক্য

একক-মোড এবং মাল্টি-মোড লেজারের মধ্যে প্রধান পার্থক্য আউটপুট বিমের মোডের সংখ্যার মধ্যে রয়েছে।

- একক-মোড লেজার: আলো প্রচারের শুধুমাত্র একটি মোড সমর্থন করে। এটিতে উচ্চ মরীচির গুণমান, ভাল দিকনির্দেশনা এবং সুসংগততা, একটি আদর্শ বৃত্তাকার মরীচি স্পট এবং একটি ছোট অপসারণ কোণ রয়েছে। এটি লেজার ইন্টারফেরোমিটার এবং ফাইবার অপটিক যোগাযোগের মতো উচ্চ-নির্ভুলতা প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত।

- মাল্টি-মোড লেজার: হালকা প্রচারের একাধিক মোড সমর্থন করে। এটি একটি বড় আউটপুট মরীচি অপসারণ কোণ, জটিল মরীচি আকৃতি এবং তীব্রতা বন্টন, এবং একটি সংক্ষিপ্ত সমন্বয় দৈর্ঘ্য, কিন্তু উচ্চ আউটপুট শক্তি আছে। এটি উপকরণ প্রক্রিয়াকরণ এবং লেজার আলোকসজ্জার মতো কম চাহিদাযুক্ত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত।

লেজার - গাউসিয়ান বিম

লেজারগুলিকে গাউসিয়ান বিম বলা হয় কারণ তাদের ক্রস-সেকশন জুড়ে তাদের তীব্রতা বন্টন প্রায় একটি গাউসিয়ান ফাংশনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যার অর্থ কেন্দ্রে তীব্রতা বেশি এবং প্রান্তের দিকে ধীরে ধীরে হ্রাস পায়, একটি ঘণ্টা-আকৃতির বক্ররেখা প্রদর্শন করে।

এই বন্টন বৈশিষ্ট্যটি অনুরণিত গহ্বরের মধ্যে গঠনের সময় লেজারের স্ব-প্রজননযোগ্যতা থেকে উদ্ভূত হয়; এমনকি বিচ্ছুরণ এবং বিস্তারের পরেও, এর তীব্রতা বন্টন একটি গাউসিয়ান ফর্ম বজায় রাখে। গাউসিয়ান বিমগুলির চমৎকার ফোকাসিং কর্মক্ষমতা এবং একরঙাতা রয়েছে, কার্যকরভাবে মোড প্রতিযোগিতা হ্রাস করে এবং মরীচির গুণমান উন্নত করে, এগুলি অপটিক্যাল সিস্টেম ডিজাইন, লেজার প্রক্রিয়াকরণ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

লেজারের শ্রেণিবিন্যাস লেজারগুলিকে অনেক উপায়ে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে, যার মধ্যে একটি হল কাজের মাধ্যমে:

- সলিড-স্টেট লেজার: এগুলি কাজের মাধ্যম হিসাবে কঠিন পদার্থ ব্যবহার করে, যেমন নিওডিয়ামিয়াম-ডোপড অ্যালুমিনিয়াম গারনেট (Nd:YAG) লেজার। এই লেজারগুলির সাধারণত উচ্চ শক্তির আউটপুট এবং ভাল স্থিতিশীলতা থাকে এবং শিল্প প্রক্রিয়াকরণ, ওষুধ এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

- গ্যাস লেজার: এগুলি কাজের মাধ্যম হিসাবে গ্যাস ব্যবহার করে, যেমন হিলিয়াম-নিয়ন লেজার (He-Ne) এবং কার্বন ডাই অক্সাইড লেজার (CO2)। দৃশ্যমান এবং ইনফ্রারেড বর্ণালী অঞ্চলে গ্যাস লেজারগুলির ব্যাপক প্রয়োগ রয়েছে।

- তরল লেজার: ডাই লেজার হিসাবেও পরিচিত, এগুলি কাজের মাধ্যম হিসাবে জৈব রঞ্জক সমাধান ব্যবহার করে। তাদের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সুরযোগ্যতা তাদের বৈজ্ঞানিক গবেষণা এবং বায়োমেডিসিনে অনন্য সুবিধা দেয়।

- সেমিকন্ডাক্টর লেজার: এগুলি কাজের মাধ্যম হিসাবে অর্ধপরিবাহী উপকরণ ব্যবহার করে, যেমন লেজার ডায়োড। এই লেজারগুলি ক্ষুদ্রকরণ এবং একীকরণে সুবিধা দেয় এবং অপটিক্যাল যোগাযোগ, লেজার প্রিন্টিং এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

- ফ্রি-ইলেক্ট্রন লেজার: এগুলি কাজের মাধ্যম হিসাবে উচ্চ-গতির মুক্ত ইলেক্ট্রন বিম ব্যবহার করে। তারা আউটপুট শক্তি এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি বিস্তৃত পরিসর অফার করে, যা তাদের উচ্চ-শক্তি পদার্থবিদ্যা এবং এক্স-রে বর্ণালী বর্ণালীর জন্য উপযুক্ত করে তোলে।