লেজার ডায়োড অপারেশন এবং এর অ্যাপ্লিকেশন

প্রাকৃতিক সাদা আলো দৃশ্যমান আলো বর্ণালীগুলির সমস্ত VIBGYOR বর্ণ দ্বারা গঠিত যা বিভিন্ন বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিগুলির বিস্তৃত প্রশস্ত ব্যান্ড। সাধারণ এলইডি একটি হালকা আউটপুট দেয় প্রায়শই একটি রঙ সমন্বিত, তবে এমনকি সেই আলোতে তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গ থাকে যা ফ্রিকোয়েন্সিগুলির বেশ প্রশস্ত ব্যান্ডকে আচ্ছাদন করে। আলোর দিকে দৃষ্টি নিবদ্ধ করা লেন্স সিস্টেমটির একটি নির্দিষ্ট ফোকাল দৈর্ঘ্য থাকে তবে বিভিন্ন আলোক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (রঙ) আলোক ফোকাসের জন্য প্রয়োজনীয় ফোকাল দৈর্ঘ্য আলাদা। অতএব, প্রতিটি রঙ বিভিন্ন বিন্দুতে ফোকাস করবে, যার ফলে ‘ক্রোম্যাটিক ক্ষয়জনিত’ হয়। দ্য লেজার ডায়োড আলো শুধুমাত্র একটি একক ফ্রিকোয়েন্সি রয়েছে। অতএব, এটি এমনকি একটি খুব ছোট বিন্দুতে এমনকি একটি সাধারণ লেন্স সিস্টেম দ্বারাও দৃষ্টি নিবদ্ধ করা যেতে পারে। শুধুমাত্র একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিদ্যমান যেহেতু কোনও ক্রোমাটিক বিভেদ নেই, আলোর উত্স থেকে সমস্ত শক্তি আলোর খুব ছোট স্থানে কেন্দ্রীভূত হয়। লেজার হ'ল আলোক উদ্দীপনার রেডিয়েশনের দ্বারা হালকা প্রশস্তকরণের একটি সংক্ষিপ্ত রূপ।

বর্ণাপেরণ

লেজার ডায়োড নির্মাণ

উপরের চিত্রটি একটি লেজার ডায়োডের সরলীকৃত নির্মাণ দেখায়, যা এটির মতো হালকা নির্গমনকারী ডায়োড (এলইডি) । এটি পি টাইপ এবং এন টাইপ উত্পাদন করতে সেলেনিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম বা সিলিকনের মতো উপাদানগুলির সাথে গ্যালিয়াম আর্সেনাইড ডোপড ব্যবহার করে অর্ধপরিবাহী উপকরণ । যখন একটি লেজার ডায়োডের অপোপড (অন্তর্নিহিত) গ্যালিয়াম আর্সেনাইডের একটি অতিরিক্ত সক্রিয় স্তর রয়েছে তখন পি এবং এন স্তরগুলির মধ্যে স্যান্ডউইচ করা বেশ কয়েকটি ন্যানোমিটারের বেধ থাকে, কার্যকরভাবে একটি তৈরি করে পিন ডায়োড (পি টাইপ-অভ্যন্তরীণ-এন টাইপ) । এই স্তরটিতেই লেজার আলো তৈরি হয়।

লেজার ডায়োড নির্মাণ

কিভাবে লেজার ডায়োড কাজ করে?

কোয়ান্টাম তত্ত্ব অনুসারে প্রতিটি পরমাণু কেবল একটি নির্দিষ্ট স্বতন্ত্র শক্তি স্তরের মধ্যে শক্তি প্রয়োগ করতে পারে। সাধারণত, পরমাণুগুলি সর্বনিম্ন শক্তি রাষ্ট্র বা স্থল অবস্থায় থাকে। ভূগর্ভস্থ অবস্থার পরমাণুগুলিকে প্রদত্ত একটি শক্তির উত্স যখন উচ্চতর স্তরের একটিতে যেতে আগ্রহী হতে পারে। এই প্রক্রিয়াটিকে শোষণ বলা হয়। খুব অল্প সময়ের জন্য সেই স্তরে অবস্থান করার পরে, পরমাণুটি তার প্রারম্ভিক স্থল অবস্থায় ফিরে আসে, প্রক্রিয়াটিতে একটি ফোটন নির্গত করে, এই প্রক্রিয়াটিকে স্বতঃস্ফূত নির্গমন বলা হয়। এই দুটি প্রক্রিয়া, শোষণ এবং স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন একটি প্রচলিত আলোক উত্সে সঞ্চালিত হয়।

লেজার অ্যাকশনের মূলনীতি

যদি পরমাণুটি এখনও উত্তেজিত অবস্থায় থাকে তবে বাইরের ফোটন দ্বারা স্বতঃস্ফূর্তভাবে নির্গমনের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি থাকে তবে বাইরের ফোটনটি উত্তেজিত পরমাণু দ্বারা প্রদত্ত এক দ্বারা বৃদ্ধি করা হয়, তদ্ব্যতীত, উভয় ফটোনগুলি প্রকাশিত হয় একই পর্বে একই উত্তেজিত রাষ্ট্র, এই প্রক্রিয়াটি, যা উদ্দীপনা নির্গমন বলে, এটি লেজার ক্রিয়াকলাপের জন্য মৌলিক (উপরের চিত্রে দেখানো হয়েছে)। এই প্রক্রিয়াতে, কীটি হ'ল আলোক ফোটনের মতো আলোকরশ্মির মতো একই তরঙ্গদৈর্ঘ্যযুক্ত ফোটন।

পরিবর্ধন এবং জনসংখ্যা বিপর্যয়

উদ্দীপনা নিঃসরণের জন্য যখন অনুকূল পরিস্থিতি তৈরি করা হয়, তখন আরও বেশি বেশি পরিমাণে পরমাণু ফোটনগুলি নির্গত করতে বাধ্য হয় যার ফলে একটি চেইন প্রতিক্রিয়া শুরু হয় এবং প্রচুর পরিমাণে শক্তি মুক্তি পায়। এটি একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য (একরঙা আলো) নির্গমন করার একটি শক্তির দ্রুতগতিতে ফলস্বরূপ, নির্দিষ্ট, স্থির দিকে সুসংহতভাবে ভ্রমণ করে। এই প্রক্রিয়াটিকে উদ্দীপনা নির্গমন দ্বারা প্রশস্তকরণ বলা হয়।

একটি নির্দিষ্ট সময়ে যে কোনও স্তরের পরমাণুর সংখ্যাকে সেই স্তরের জনসংখ্যা বলা হয়। সাধারণত, যখন উপাদানটি বাহ্যিকভাবে উত্তেজিত হয় না, তখন নিম্ন স্তরের বা স্থলরাষ্ট্রের জনসংখ্যা উচ্চ স্তরের তুলনায় বেশি হয়। যখন উচ্চ স্তরের জনসংখ্যা নিম্ন স্তরের তুলনায় বেশি হয়ে যায়, যা সাধারণ বৃত্তির বিপরীত হয়, তখন প্রক্রিয়াটিকে জনসংখ্যা বিপরীত বলে। এই পরিস্থিতি একটি লেজার ক্রিয়া জন্য অপরিহার্য। যে কোনও উদ্দীপনা নির্গমন জন্য।

এটি প্রয়োজনীয় যে উপরের শক্তি স্তর বা পূরণ স্থিতিশীল অবস্থার দীর্ঘকালীন জীবনযাত্রা হওয়া উচিত, অর্থাত্ পরমাণুগুলি নিম্ন স্তরের চেয়ে অধিক সময়ের জন্য মেটা স্থিতিশীল স্থানে বিরতি দেওয়া উচিত। সুতরাং, লেজার অ্যাকশনের জন্য, পাম্পিং মেকানিজম (বহিরাগত উত্সের সাথে উত্তেজনাপূর্ণ) এমন হতে হবে, যেমন নিম্ন স্তরের তুলনায় উচ্চ শক্তি স্তরে পরমাণুগুলির একটি উচ্চ জনসংখ্যা বজায় রাখা।

এটি প্রয়োজনীয় যে উপরের শক্তি স্তর বা পূরণ স্থিতিশীল অবস্থার দীর্ঘকালীন জীবনযাত্রা হওয়া উচিত, অর্থাত্ পরমাণুগুলি নিম্ন স্তরের চেয়ে অধিক সময়ের জন্য মেটা স্থিতিশীল স্থানে বিরতি দেওয়া উচিত। সুতরাং, লেজার অ্যাকশনের জন্য, পাম্পিং মেকানিজম (বহিরাগত উত্সের সাথে উত্তেজনাপূর্ণ) এমন হতে হবে, যেমন নিম্ন স্তরের তুলনায় উচ্চ শক্তি স্তরে পরমাণুগুলির একটি উচ্চ জনসংখ্যা বজায় রাখা।

লেজার ডায়োড নিয়ন্ত্রণ করছে

লেজার ডায়োডটি অনেক বেশি প্রবাহিত হয়, সাধারণত একটি সাধারণ এলইডি থেকে প্রায় 10 গুণ বেশি। নীচের চিত্রটি একটি সাধারণ এলইডি এবং একটি লেজার ডায়োডের হালকা আউটপুটের একটি গ্রাফের সাথে তুলনা করে। একটি এলইডিতে ডায়োড কারেন্ট বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে হালকা আউটপুট অবিচ্ছিন্নভাবে বৃদ্ধি পায়। একটি লেজার ডায়োডে, তবে উত্তেজিত নির্গমন ঘটতে শুরু করলে বর্তমান স্তর প্রান্তিক স্তরে পৌঁছানো অবধি লেজার আলো তৈরি হয় না। থ্রেশহোল্ড বর্তমানটি সাধারণত সর্বাধিক বর্তমানের 80% এরও বেশি ডিভাইসটি ধ্বংস হওয়ার আগেই পাস করবে! এই কারণে, লেজার ডায়োডের মাধ্যমে কারেন্টটি অবশ্যই সাবধানে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।

একটি এলইডি মধ্যে তুলনা

আরেকটি সমস্যা হ'ল ফোটনের নিঃসরণ তাপমাত্রার উপর খুব নির্ভর করে, ডায়োডটি ইতিমধ্যে তার সীমাটির কাছাকাছি পরিচালিত হয় এবং তাই গরম হয়ে যায়, অতএব নির্গত আলো (ফোটন) এবং ডায়োড কারেন্টের পরিমাণ পরিবর্তন করে। যে সময় লেজার ডায়োড দক্ষতার সাথে কাজ করছে তা দুর্যোগের দ্বারপ্রান্তে কাজ করছে! যদি স্রোত হ্রাস করে এবং প্রান্তিক স্রোতের নিচে পড়ে যায় তবে উদ্দীপনা নির্গমন কেবলমাত্র খুব বেশি প্রবাহ বন্ধ হয়ে যায় এবং ডায়োড নষ্ট হয়ে যায়।

যেহেতু সক্রিয় স্তরটি দোদুল্য ফোটনগুলিতে ভরা থাকে, কিছু আলোক (সাধারণত প্রায় 60%) ডায়োড চিপের প্রান্ত থেকে একটি সরু, সমতল বিমে পালিয়ে যায়। চিত্রের নীচে যেমন দেখানো হয়েছে, কিছু অবশিষ্টাংশও বিপরীত প্রান্তে পালিয়ে যায় এবং অভ্যস্ত হয় একটি ফটোডিয়োড সক্রিয় করুন যা আলোককে বৈদ্যুতিক স্রোতে ফিরিয়ে দেয়। এই কারেন্টটি স্বয়ংক্রিয় ডায়োড ড্রাইভার সার্কিটের প্রতিক্রিয়া হিসাবে ব্যবহৃত হয়, লেজার ডায়োডের ক্রিয়াকলাপ পরিমাপ করতে এবং তাই লেজার ডায়োডের মাধ্যমে কারেন্টটি নিয়ন্ত্রণ করে নিশ্চিত করে নিন যে বর্তমান এবং হালকা আউটপুট স্থির এবং নিরাপদ স্তরে থাকবে remain

লেজার ডায়োড নিয়ন্ত্রণ করছে

লেজার ডায়োড এর অ্যাপ্লিকেশন

লেজার ডায়োড মডিউলগুলি জীবন বিজ্ঞান, শিল্প বা বৈজ্ঞানিক উপকরণের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ। লেজার ডায়োড মডিউলগুলি বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য, আউটপুট শক্তি বা মরীচি আকারগুলিতে উপলব্ধ।

লো পাওয়ার লেজারগুলি সিডি এবং ডিভিডি প্লেয়ার এবং রেকর্ডার, বার কোড রিডার, সিকিউরিটি সিস্টেম, অপটিক্যাল যোগাযোগ এবং অস্ত্রোপচারের সরঞ্জাম সহ পরিচিত অ্যাপ্লিকেশনগুলির ক্রমবর্ধমান সংখ্যায় ব্যবহৃত হয়

শিল্প অ্যাপ্লিকেশন: খোদাই, কাটা, স্ক্রিবিং, তুরপুন, weালাই ইত্যাদি
চিকিত্সা অ্যাপ্লিকেশনগুলি অবাঞ্ছিত টিস্যু, ফ্লুরোসেন্স ব্যবহার করে ক্যান্সার কোষগুলির ডায়াগনস্টিকগুলি, দাঁতের ওষুধগুলি সরিয়ে দেয়। সাধারণভাবে, লেজারগুলি ব্যবহারের ফলাফলগুলি একটি সার্জিকাল ছুরি ব্যবহারের ফলাফলের চেয়ে ভাল।

টেলিকমের জন্য ব্যবহৃত লেজার ডায়োডস: সিলিকা ফাইবার লেজারগুলির প্রধান আলোক উত্স হিসাবে ব্যবহৃত টেলিকম ক্ষেত্রে 1.3 μm এবং 1.55 μm ব্যান্ড লেজার ডায়োডগুলিতে ব্যান্ডের সঞ্চালনের ক্ষতি কম হয়। বিভিন্ন ব্যান্ডের সাথে লেজার ডায়োড অপটিকাল পরিবর্ধনের জন্য বা স্বল্প-দূরত্বের অপটিকাল লিঙ্কের জন্য পাম্পিং সোর্সের জন্য ব্যবহৃত হয়।

সুতরাং, এই সব সম্পর্কে লেজার ডায়োড নির্মাণ এবং এর ব্যবহার। আপনি যদি আগ্রহী হন এলইডি ভিত্তিক প্রকল্প নির্মাণ আপনার নিজেরাই, তারপরে আপনি নীচে মন্তব্য বিভাগে আপনার প্রশ্ন বা উদ্ভাবনী চিন্তা পোস্ট করে আমাদের কাছে যেতে পারেন e এখানে আপনার জন্য একটি প্রশ্ন, একটি লেজার ডায়োডের কাজ কী?