সেমিকন্ডাক্টর লেজারের প্রযুক্তি উন্নয়ন এবং প্রয়োগের ক্ষেত্র

1. ভূমিকাসেমিকন্ডাক্টর লেজার
সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি সাধারণত লেজার ডায়োড হিসাবে পরিচিত, কারণ তারা সেমিকন্ডাক্টর উপাদানগুলিকে কাজের উপাদান হিসাবে ব্যবহার করে, তাই তাদের সেমিকন্ডাক্টর লেজার বলা হয়। সেমিকন্ডাক্টর লেজারটি একটি ফাইবার-কাপল্ড সেমিকন্ডাক্টর লেজার মডিউল, একটি বিম কম্বিনিং ডিভাইস, একটি লেজার এনার্জি ট্রান্সমিশন ক্যাবল, একটি পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেম, একটি কন্ট্রোল সিস্টেম এবং একটি মেকানিক্যাল স্ট্রাকচার ইত্যাদির সমন্বয়ে গঠিত এবং ড্রাইভ এবং পর্যবেক্ষণের অধীনে লেজার আউটপুট উপলব্ধি করে। পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেম এবং কন্ট্রোল সিস্টেমের। সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির সাধারণত ব্যবহৃত কার্যকারী পদার্থগুলির মধ্যে প্রধানত গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (GaAs), ক্যাডমিয়াম সালফাইড (CdS), ইন্ডিয়াম ফসফাইড (InP), জিঙ্ক সালফাইড (ZnS) ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত। বিভিন্ন কার্যকারী পদার্থ অনুসারে, তিনটি প্রধান উত্তেজনা পদ্ধতি রয়েছে: বৈদ্যুতিক ইনজেকশন, পাম্প এবং উচ্চ-শক্তি ইলেক্ট্রন মরীচি উত্তেজনা।

(1) বৈদ্যুতিকভাবে ইনজেক্ট করা সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি সাধারণত GaAS, CdS, InP, ZnS এবং অন্যান্য কার্যকারী পদার্থগুলিকে সেমিকন্ডাক্টর সারফেস জংশন ডায়োড তৈরি করতে প্রধান উপকরণ হিসাবে ব্যবহার করে। বৈদ্যুতিক ইনজেকশন গ্রহণ করার সময়, ফরোয়ার্ড বায়াস বরাবর ইনজেকশন করা বর্তমান কাজটি নোডাল সমতল অঞ্চলে উদ্দীপিত নির্গমন উত্পাদন করতে উত্তেজিত হয়।
(2) Punp-টাইপ লেজার, সাধারণত বাহক (P-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর একক স্ফটিক) বা জার্মেনিয়াম একক স্ফটিক সহ বাহক হিসাবে ইলেক্ট্রন সহ (N-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর) ক্রিস্টালে গ্রহণকারী অমেধ্যের সাথে ডোপযুক্ত জার্মেনিয়াম একক স্ফটিক দ্বারা গঠিত। অর্ধপরিবাহী একক স্ফটিক) কার্যকারী উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়, এবং অন্যান্য লেজার দ্বারা নির্গত লেজারটি জনসংখ্যার বিপরীততা উপলব্ধি করতে পাম্প উত্তেজনা হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
(3) উচ্চ-শক্তি ইলেক্ট্রন রশ্মি-উত্তেজিত সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি সাধারণত কাজের উপকরণ নির্বাচনের ক্ষেত্রে পাম্প-টাইপ লেজারের অনুরূপ এবং সেমিকন্ডাক্টর জার্মেনিয়াম একক স্ফটিকও ব্যবহার করা হয়। যাইহোক, এটি লক্ষণীয় যে উচ্চ-শক্তি ইলেকট্রন বিমগুলি পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর একক স্ফটিক নির্বাচনের ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। উত্তেজিত সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি মূলত PbS এর উপর ভিত্তি করে। CbS এবং ZnO হল প্রধান।

2. ডায়োড লেজারের বাজারের আকার

সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির ছোট আকার, হালকা ওজন, দীর্ঘ জীবন, উচ্চ কার্যক্ষম নির্ভরযোগ্যতা, কম শক্তি খরচ, উচ্চ ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল রূপান্তর দক্ষতা, সহজ ভর উত্পাদন এবং কম দামের সুবিধা রয়েছে। প্রিন্টার, ইত্যাদি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যা অপটোইলেক্ট্রনিক্সের সমগ্র ক্ষেত্রকে কভার করে।

প্রযুক্তির ক্রমাগত বিকাশ এবং অগ্রগতির সাথে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি সংক্ষিপ্ত নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য, উচ্চ নির্গমন শক্তি, অতি-ছোট আকার এবং দীর্ঘ জীবনের দিকে বিকাশ করছে, যাতে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের চাহিদা মেটাতে এবং পণ্যের বিভাগগুলি হয়ে উঠছে। আরো এবং আরো প্রচুর। এটি লেজার প্রক্রিয়াকরণ, 3D প্রিন্টিং, লেজার রাডার, লেজার রেঞ্জিং, সামরিক, চিকিৎসা এবং জীবন বিজ্ঞানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। উপরন্তু, ট্রান্সমিশনের জন্য অপটিক্যাল ফাইবারে কাপলিং করে, উচ্চ-শক্তির সরাসরি সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি কাটিং এবং ঢালাইয়ের ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।

3. অপটোইলেক্ট্রনিক্স ক্ষেত্রে সেমিকন্ডাক্টর লেজারের প্রয়োগ
(1) অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ। সেমিকন্ডাক্টর লেজার হল অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন সিস্টেমের জন্য একমাত্র ব্যবহারিক আলোর উৎস এবং অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন সমসাময়িক যোগাযোগ প্রযুক্তির মূলধারা হয়ে উঠেছে।
(2) সিডি অ্যাক্সেস। সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি অপটিক্যাল ডিস্ক স্টোরেজে ব্যবহার করা হয়েছে এবং এর সবচেয়ে বড় সুবিধা হল সংরক্ষিত শব্দ, পাঠ্য এবং চিত্র তথ্যের পরিমাণ অনেক বেশি। নীল এবং সবুজ লেজারের ব্যবহার অপটিক্যাল ডিস্কের স্টোরেজ ঘনত্বকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে।
(3) বর্ণালী বিশ্লেষণ। দূর-ইনফ্রারেড টিউনেবল সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি পরিবেশগত গ্যাস বিশ্লেষণ, বায়ু দূষণ, যানবাহন নিষ্কাশন ইত্যাদি নিরীক্ষণে ব্যবহার করা হয়েছে। এটি বাষ্প জমার প্রক্রিয়া নিরীক্ষণ করতে শিল্পে ব্যবহার করা যেতে পারে।
(4) অপটিক্যাল তথ্য প্রক্রিয়াকরণ. অপটিক্যাল ইনফরমেশন সিস্টেমে সেমিকন্ডাক্টর লেজার ব্যবহার করা হয়েছে। পৃষ্ঠ-নির্গত অর্ধপরিবাহী লেজারগুলির দ্বি-মাত্রিক অ্যারেগুলি অপটিক্যাল সমান্তরাল প্রক্রিয়াকরণ সিস্টেমের জন্য আদর্শ আলোর উত্স, যা কম্পিউটার এবং অপটিক্যাল নিউরাল নেটওয়ার্কগুলিতে ব্যবহৃত হবে। 5) লেজার মাইক্রোফেব্রিকেশন। Q-সুইচড সেমিকন্ডাক্টর লেজার দ্বারা উত্পন্ন উচ্চ-শক্তির অতি-সংক্ষিপ্ত আলোর ডালগুলির সাহায্যে, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলি কাটা এবং ড্রিল করা যায়।
(5) লেজার অ্যালার্ম। সেমিকন্ডাক্টর লেজার অ্যালার্ম ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে অ্যান্টি-থেফ অ্যালার্ম, ওয়াটার লেভেল অ্যালার্ম এবং গাড়ির দূরত্বের অ্যালার্ম রয়েছে।
(6) লেজার প্রিন্টার। উচ্চ ক্ষমতার সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি ইতিমধ্যেই লেজার প্রিন্টারগুলিতে ব্যবহৃত হয়। নীল এবং সবুজ লেজারের ব্যবহার মুদ্রণের গতি এবং রেজোলিউশনকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে।
(7) লেজার বারকোড স্ক্যানার। সেমিকন্ডাক্টর লেজার বারকোড স্ক্যানার ব্যাপকভাবে পণ্য বিক্রয়, এবং বই এবং ফাইল পরিচালনার জন্য ব্যবহৃত হয়েছে।
(8) হাই ডেফিনিশন লেজার টিভি। অদূর ভবিষ্যতে ক্যাথোড রে টিউব ছাড়া সেমিকন্ডাক্টর লেজার টিভি বাজারে আনা যেতে পারে। এটি লাল, নীল এবং সবুজ লেজার ব্যবহার করে এবং এর বিদ্যুৎ খরচ বিদ্যমান টিভির তুলনায় 20 শতাংশ কম বলে অনুমান করা হয়।

4. সেমিকন্ডাক্টর লেজারের ভবিষ্যত কোথায়?

বর্তমানে, ফাইবার লেজার এবং সলিড-স্টেট লেজারগুলির জন্য একটি পাম্প উত্স হিসাবে সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির বৃহত্তম প্রয়োগ। যখন সেমিকন্ডাক্টর লেজারটি ফাইবার লেজারের পাম্প উত্স হিসাবে ব্যবহার করা হয়, তখন পাম্প সিস্টেমের কাঠামোটি ইউনিট শক্তি বৃদ্ধি করে মৌলিকভাবে সরল করা যেতে পারে এবং পাম্পের শক্তি স্তর বৃদ্ধি করা যেতে পারে। যেহেতু ফাইবার লেজার এবং সলিড-স্টেট লেজারগুলির উচ্চতর এবং উচ্চতর আউটপুট পাওয়ার প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, উচ্চতর প্রয়োজনীয়তাগুলি সেমিকন্ডাক্টর পাম্প উত্সগুলির শক্তিতেও স্থাপন করা হয়।

মরীচির মানের সীমাবদ্ধতার কারণে, ঐতিহ্যবাহী সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি সরাসরি ধাতু কাটার জন্য ব্যবহার করা কঠিন। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, সেমিকন্ডাক্টর কাপলিং প্রযুক্তির উন্নতি এবং নতুন রশ্মি সমন্বয় প্রযুক্তির ধীরে ধীরে পরিপক্কতার সাথে, কিলোওয়াটের উপরে ফাইবার আউটপুট সহ কিছু সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলিও মরীচি মানের কাটার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে। উপরন্তু, সেমিকন্ডাক্টর লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বৈচিত্র্যের কারণে, স্বল্প-তরঙ্গদৈর্ঘ্য সেমিকন্ডাক্টর লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্য অ্যালুমিনিয়ামের সর্বাধিক শোষণের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের খুব কাছাকাছি। অতএব, অটোমোবাইল শিল্পে, উচ্চ-শক্তি সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি অ্যালুমিনিয়াম অটোমোবাইল বডিগুলিকে ঢালাই করার জন্য খুব উপযুক্ত। বর্তমানে, 2KW এবং 6KW এর মধ্যে একটি লেজার আউটপুট শক্তি সহ সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি অটোমোবাইল শিল্পের উত্পাদন প্রক্রিয়াতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।

প্রত্যক্ষ উপাদান প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারের মরীচির গুণমান ফাইবার লেজারের তুলনায় কঠিন। যাইহোক, পাতলা প্লেট ঢালাই এবং কাটিয়া অ্যাপ্লিকেশনে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি খুব উপযুক্ত। উচ্চ-শক্তি সেমিকন্ডাক্টর লেজারের উন্নয়ন অনেক গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশন সক্রিয় করেছে। এই লেজারগুলি অনেক ঐতিহ্যবাহী প্রযুক্তি প্রতিস্থাপন করেছে এবং আমাদের অনেক নতুন পণ্য এনেছে।

সাধারণভাবে বলতে গেলে, প্রযুক্তির ক্রমাগত বিকাশের কারণে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলি ক্রমাগত পরিবর্তিত হচ্ছে এবং এই পরিবর্তনগুলি এখনও ঘটছে। সাধারণভাবে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি বর্তমান বাজারের চাহিদা মেটাতে ছোট নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং উচ্চ নির্গমন ক্ষমতার দিকে বিকাশ করছে।

যোগাযোগের তথ্য:

আপনার যদি কোন ধারনা থাকে, আমাদের সাথে কথা বলতে নির্দ্বিধায়। আমাদের গ্রাহকরা যেখানেই থাকুন না কেন এবং আমাদের প্রয়োজনীয়তাগুলি কী, আমরা আমাদের গ্রাহকদের উচ্চ গুণমান, কম দাম এবং সর্বোত্তম পরিষেবা প্রদানের জন্য আমাদের লক্ষ্য অনুসরণ করব।