সেমিকন্ডাক্টর লেজারের প্রযুক্তি উন্নয়ন

সেমিকন্ডাক্টর লেজারসাধারণত লেজার ডায়োড নামে পরিচিত। এগুলিকে সেমিকন্ডাক্টর লেজার বলা হয় কারণ তারা কার্যকারী পদার্থ হিসাবে অর্ধপরিবাহী পদার্থ ব্যবহার করে। সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি ফাইবার-কাপল্ড সেমিকন্ডাক্টর লেজার মডিউল, বিম কম্বিনিং ডিভাইস, লেজার এনার্জি ট্রান্সমিশন অপটিক্যাল ক্যাবল, পাওয়ার সিস্টেম, কন্ট্রোল সিস্টেম এবং যান্ত্রিক কাঠামোর সমন্বয়ে গঠিত। পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেম এবং কন্ট্রোল সিস্টেমের ড্রাইভিং এবং পর্যবেক্ষণের অধীনে লেজার আউটপুট অর্জন করা হয়।

1. অর্ধপরিবাহী লেজারের ভূমিকা
সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি সাধারণত লেজার ডায়োড নামে পরিচিত। এগুলিকে সেমিকন্ডাক্টর লেজার বলা হয় কারণ তারা কার্যকারী পদার্থ হিসাবে অর্ধপরিবাহী পদার্থ ব্যবহার করে। সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি ফাইবার-কাপল্ড সেমিকন্ডাক্টর লেজার মডিউল, বিম কম্বিনিং ডিভাইস, লেজার এনার্জি ট্রান্সমিশন অপটিক্যাল ক্যাবল, পাওয়ার সিস্টেম, কন্ট্রোল সিস্টেম এবং যান্ত্রিক কাঠামোর সমন্বয়ে গঠিত। পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেম এবং কন্ট্রোল সিস্টেমের ড্রাইভিং এবং পর্যবেক্ষণের অধীনে লেজার আউটপুট অর্জন করা হয়। সেমিকন্ডাক্টর লেজারের জন্য সাধারণত ব্যবহৃত কাজের উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (GaAs), ক্যাডমিয়াম সালফাইড (CdS), indium phosphide (InP), জিঙ্ক সালফাইড (ZnS), ইত্যাদি। বিভিন্ন কাজের উপকরণ অনুযায়ী তিনটি প্রধান উত্তেজনা পদ্ধতি রয়েছে: বৈদ্যুতিক ইনজেকশন, পাম্প। প্রকার এবং উচ্চ-শক্তি ইলেক্ট্রন মরীচি উত্তেজনা।

(1)। বৈদ্যুতিক ইনজেকশন একটি সেমিকন্ডাক্টর লেজার
সাধারণত, কাজের উপকরণ যেমন GaAS, CdS, InP, এবং ZnS সেমিকন্ডাক্টর জংশন ডায়োড তৈরি করতে প্রধান উপকরণ হিসেবে ব্যবহৃত হয়। যখন বৈদ্যুতিক ইনজেকশন প্রাপ্ত হয়, কাজ উপাদান এগিয়ে পক্ষপাত ইনজেকশনের বর্তমান বরাবর উত্তেজিত হয়, যাতে নোড সমতল এলাকায় উদ্দীপিত নির্গমন উত্পাদন করে।

(2)। পাপ লেজার
সাধারণত, বাহক হিসেবে ছিদ্রযুক্ত জার্মেনিয়াম একক ক্রিস্টাল (পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর সিঙ্গেল ক্রিস্টাল) বা বাহক হিসেবে ইলেকট্রনসহ জার্মেনিয়াম সিঙ্গেল ক্রিস্টাল (এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর সিঙ্গেল ক্রিস্টাল) স্ফটিকের গ্রহণকারী অমেধ্য দিয়ে ডোপ করা কাজ উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত হয়। , এবং জনসংখ্যার বিপরীততা অর্জনের জন্য পাম্প উত্তেজনা হিসাবে অন্যান্য লেজার দ্বারা নির্গত লেজারগুলি ব্যবহার করুন।

(৩)। উচ্চ শক্তি ইলেকট্রন মরীচি উত্তেজিত অর্ধপরিবাহী লেজার
সাধারণত, কাজের উপকরণ নির্বাচন পাম্প লেজারের অনুরূপ, এবং সেমিকন্ডাক্টর জার্মেনিয়াম একক স্ফটিকও ব্যবহার করা হয়। যাইহোক, এটি লক্ষণীয় যে পি-টাইপ অর্ধপরিবাহী একক স্ফটিক নির্বাচনের ক্ষেত্রে, উচ্চ-শক্তি ইলেক্ট্রন মরীচি উত্তেজনা অর্ধপরিবাহী লেজারগুলি প্রধানত PbS ব্যবহার করে। প্রধানত CbS এবং ZnO।

অনেক ধরনের সেমিকন্ডাক্টর লেজার রয়েছে এবং তাদের চিপ প্যারামিটার এবং প্যাকেজিং পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে অনেক শ্রেণীবিভাগ পদ্ধতি রয়েছে। তাদের মধ্যে, ফাইবার আউটপুট সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির প্রধান শ্রেণিবিন্যাস পদ্ধতিগুলি নিম্নরূপ:

2. সেমিকন্ডাক্টর লেজার প্রযুক্তির উন্নয়ন
1962 সালে বিশ্বের প্রথম সেমিকন্ডাক্টর লেজারের আবিষ্কারের পর থেকে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি অসাধারণ পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে গেছে এবং অন্যান্য বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির বিকাশকে ব্যাপকভাবে প্রচার করেছে।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, তথ্য প্রযুক্তির ক্ষেত্রে ব্যবহৃত কম-পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি দ্রুত বিকশিত হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগের জন্য ব্যবহৃত DFB এবং গতিশীল একক-মোড লেজার ডায়োড, সেইসাথে অপটিক্যাল ডিস্ক প্রক্রিয়াকরণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত দৃশ্যমান আলোক তরঙ্গদৈর্ঘ্য লেজার ডায়োড এবং এমনকি অতি-সংক্ষিপ্ত পালস লেজার ডায়োডগুলি যথেষ্ট উদ্ভাবনী অগ্রগতি করেছে।

লো-পাওয়ার লেজার ডায়োডগুলির নিজেরাই উচ্চ সংহতকরণ, উচ্চ গতি এবং সুরযোগ্যতার বিকাশের বৈশিষ্ট্য রয়েছে। বড় আকারের উচ্চ-শক্তি সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির বিকাশও ত্বরান্বিত হচ্ছে।

1980 এর দশকে, স্বাধীন লেজার ডায়োডের আউটপুট শক্তি 100mW এর উপরে ছিল এবং 39% এর রূপান্তর দক্ষতায় পৌঁছেছিল। 1990-এর দশকে, আমেরিকানরা আবার সূচকটিকে একটি নতুন স্তরে উন্নীত করেছিল, 45% এর রূপান্তর দক্ষতায় পৌঁছেছিল। আউটপুট পাওয়ারের ক্ষেত্রে, এটি W থেকে KW স্তরে পরিবর্তিত হয়েছে।

বর্তমানে, বিভিন্ন দেশে গবেষণা ও উন্নয়ন প্রকল্পের সহায়তায়, লেজার প্রযুক্তি যেমন চিপ গঠন, এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধি এবং সেমিকন্ডাক্টর লেজারের ডিভাইস প্যাকেজিং ব্যাপক অগ্রগতি করেছে, এবং ইউনিট ডিভাইসগুলির কর্মক্ষমতাও বড় সাফল্য অর্জন করেছে: ইলেক্ট্রো- অপটিক্যাল রূপান্তর দক্ষতা 70% এর বেশি পৌঁছেছে, যা খুবই কম। বিম ডাইভারজেন্স অ্যাঙ্গেল, একটি সিঙ্গেল বারের ক্রমাগত আউটপুট পাওয়ার কিলোওয়াট ছাড়িয়ে যায় এবং কার্বন ন্যানো (CN) হিট সিঙ্কের ব্যবহার ঐতিহ্যগত সেমিকন্ডাক্টর বার ইনস্টলেশন প্রযুক্তির তুলনায় লেজারের কুলিং দক্ষতা 30% বৃদ্ধি করতে পারে। 100μm প্রস্থের একটি একক টিউবের আউটপুট শক্তি 24.6W এ পৌঁছায় এবং উচ্চ-শক্তির ক্রমাগত কাজের জীবন দশ হাজার ঘন্টার মতো দীর্ঘ।

উচ্চ-দক্ষতা এবং উচ্চ-শক্তি সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলিও দ্রুত সম্পূর্ণরূপে দৃঢ় লেজারে বিকশিত হয়েছে, এলডিপি সলিড-স্টেট লেজারগুলিকে নতুন বিকাশের সুযোগ এবং সম্ভাবনা প্রদান করেছে।

3. সেমিকন্ডাক্টর 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। এগুলি সিডি লেজার রেকর্ড প্লেয়ার, অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ, অপটিক্যাল মেমোরি এবং লেজারগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। প্রিন্টার ইত্যাদি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে, যা অপটোইলেক্ট্রনিক্সের সমগ্র ক্ষেত্রকে কভার করে।

প্রযুক্তির ক্রমাগত বিকাশ এবং অগ্রগতির সাথে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের চাহিদা মেটাতে স্বল্প নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য, উচ্চ নির্গমন শক্তি, অতি-ছোট আকার এবং দীর্ঘ জীবনের দিকে বিকাশ করছে এবং পণ্যের প্রকারগুলি ক্রমশ সমৃদ্ধ হচ্ছে। এটি লেজার প্রসেসিং, থ্রিডি প্রিন্টিং, লেজার রাডার, লেজার রেঞ্জিং, চিকিৎসা এবং জীবন বিজ্ঞান ইত্যাদিতেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। উপরন্তু, উচ্চ-শক্তির সরাসরি অর্ধপরিবাহী লেজারগুলি ট্রান্সমিশনের জন্য অপটিক্যাল ফাইবারগুলির সাথে সংযুক্ত করে কাটা এবং ঢালাই ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। .

যোগাযোগের তথ্য:

যদি আপনার 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।