বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত অগ্রগতির ফল সবসময় তাত্ত্বিক ভিত্তি তৈরির পরপরই তাদের সুনির্দিষ্ট ব্যবহারিক অভিব্যক্তি খুঁজে পায় না। এটি লেজার প্রযুক্তির সাথে ঘটেছে, যার সম্ভাবনাগুলি এখনও পর্যন্ত পুরোপুরি প্রকাশ করা হয়নি। অপটিক্যাল কোয়ান্টাম জেনারেটরের তত্ত্ব, যার ভিত্তিতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশন নির্গত ডিভাইসগুলির ধারণা তৈরি করা হয়েছিল, লেজার প্রযুক্তির অপ্টিমাইজেশনের কারণে আংশিকভাবে আয়ত্ত করা হয়েছিল। যাইহোক, বিশেষজ্ঞরা মনে করেন যে অপটিক্যাল বিকিরণের সম্ভাবনা ভবিষ্যতে অনেকগুলি আবিষ্কারের ভিত্তি হয়ে উঠতে পারে৷
যন্ত্রটির পরিচালনার নীতি
এই ক্ষেত্রে, একটি কোয়ান্টাম জেনারেটরকে উদ্দীপিত একরঙা, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বা সুসংগত বিকিরণের অবস্থার অধীনে অপটিক্যাল পরিসরে কাজ করা একটি লেজার ডিভাইস হিসাবে বোঝা যায়। অনুবাদে লেজার শব্দের উৎপত্তি আলোক পরিবর্ধনের প্রভাবকে নির্দেশ করে।উদ্দীপিত নির্গমন দ্বারা। আজ অবধি, একটি লেজার ডিভাইসের বাস্তবায়নের জন্য বেশ কয়েকটি ধারণা রয়েছে, যা বিভিন্ন পরিস্থিতিতে একটি অপটিক্যাল কোয়ান্টাম জেনারেটরের পরিচালনার নীতিগুলির অস্পষ্টতার কারণে হয়৷
মূল পার্থক্য হল লক্ষ্য পদার্থের সাথে লেজার বিকিরণের মিথস্ক্রিয়া নীতি। বিকিরণ প্রক্রিয়ায়, নির্দিষ্ট অংশে (কোয়ান্টা) শক্তি সরবরাহ করা হয়, যা আপনাকে কাজের পরিবেশ বা লক্ষ্য বস্তুর উপাদানের উপর নির্গমনকারীর প্রভাবের প্রকৃতি নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়। মৌলিক পরামিতিগুলির মধ্যে যা আপনাকে লেজারের ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল এবং অপটিক্যাল প্রভাবের মাত্রা সামঞ্জস্য করতে দেয়, ফোকাসিং, ফ্লাক্স ঘনত্বের ডিগ্রী, তরঙ্গদৈর্ঘ্য, দিকনির্দেশনা ইত্যাদি আলাদা করা হয়। কিছু প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়ায়, বিকিরণের সময় মোডও একটি ভূমিকা পালন করে। ভূমিকা - উদাহরণস্বরূপ, ডালের সময়কাল ভগ্নাংশ সেকেন্ড থেকে দশটি ফেমটোসেকেন্ড পর্যন্ত থাকতে পারে যার ব্যবধান এক মুহূর্ত থেকে কয়েক বছর পর্যন্ত হতে পারে।
সিনার্জিক লেজার কাঠামো
একটি অপটিক্যাল লেজারের ধারণার শুরুতে, ভৌত পরিপ্রেক্ষিতে কোয়ান্টাম বিকিরণের সিস্টেমটি সাধারণত বিভিন্ন শক্তি উপাদানগুলির স্ব-সংগঠনের একটি রূপ হিসাবে বোঝা যায়। সুতরাং, সিনার্জেটিক্সের ধারণাটি গঠিত হয়েছিল, যা লেজারের বিবর্তনীয় বিকাশের প্রধান বৈশিষ্ট্য এবং পর্যায়গুলি প্রণয়ন করা সম্ভব করেছিল। লেজারের ক্রিয়াকলাপের ধরন এবং নীতি নির্বিশেষে, এর ক্রিয়াকলাপের মূল ফ্যাক্টরটি আলোর পরমাণুর ভারসাম্যের বাইরে চলে যাচ্ছে, যখন সিস্টেমটি অস্থির হয়ে যায় এবং একই সাথে খোলা হয়৷
বিকিরণের স্থানিক প্রতিসাম্যের বিচ্যুতি একটি স্পন্দিত চেহারার জন্য পরিস্থিতি তৈরি করেপ্রবাহ পাম্পিং (বিচ্যুতি) এর একটি নির্দিষ্ট মান পৌঁছানোর পরে, সুসংগত বিকিরণের অপটিক্যাল কোয়ান্টাম জেনারেটর নিয়ন্ত্রণযোগ্য হয়ে ওঠে এবং একটি স্ব-সংগঠিত সিস্টেমের উপাদানগুলির সাথে একটি অর্ডারযুক্ত বিচ্ছিন্ন কাঠামোতে রূপান্তরিত হয়। নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে, ডিভাইসটি চক্রাকারে স্পন্দিত বিকিরণ মোডে কাজ করতে পারে এবং এর পরিবর্তনগুলি বিশৃঙ্খল স্পন্দনের দিকে পরিচালিত করবে।
লেজারের কাজ করার উপাদান
এখন এটি অপারেশনের নীতি থেকে নির্দিষ্ট শারীরিক এবং প্রযুক্তিগত অবস্থার দিকে যাওয়ার মূল্যবান যেখানে নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য সহ একটি লেজার সিস্টেম কাজ করে। অপটিক্যাল কোয়ান্টাম জেনারেটরের কর্মক্ষমতার দৃষ্টিকোণ থেকে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল সক্রিয় মাধ্যম। এটি থেকে, বিশেষত, প্রবাহের পরিবর্ধনের তীব্রতা, প্রতিক্রিয়ার বৈশিষ্ট্য এবং সামগ্রিকভাবে অপটিক্যাল সংকেতের উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, বিকিরণ একটি গ্যাসের মিশ্রণে ঘটতে পারে যা বর্তমানে বেশিরভাগ লেজার ডিভাইসে কাজ করে।
পরের উপাদানটি একটি শক্তির উৎস দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়। এর সাহায্যে, সক্রিয় মাধ্যমের পরমাণুর জনসংখ্যার বিপরীততা বজায় রাখার জন্য শর্ত তৈরি করা হয়। যদি আমরা একটি সিনারজিস্টিক কাঠামোর সাথে একটি সাদৃশ্য আঁকি, তবে এটি শক্তির উত্স যা স্বাভাবিক অবস্থা থেকে আলোর বিচ্যুতিতে এক ধরণের ফ্যাক্টর হিসাবে কাজ করবে। সমর্থন যত বেশি শক্তিশালী, সিস্টেমের পাম্পিং তত বেশি এবং লেজারের প্রভাব তত বেশি কার্যকর। কাজের পরিকাঠামোর তৃতীয় উপাদান হল রেজোনেটর, যা কাজের পরিবেশের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় একাধিক বিকিরণ প্রদান করে। একই উপাদান একটি দরকারী অপটিক্যাল বিকিরণ আউটপুট অবদানবর্ণালী।
He-Ne লেজার ডিভাইস
একটি আধুনিক লেজারের সবচেয়ে সাধারণ ফর্ম ফ্যাক্টর, যার কাঠামোগত ভিত্তি হল একটি গ্যাস ডিসচার্জ টিউব, অপটিক্যাল রেজোনেটর মিরর এবং একটি বৈদ্যুতিক পাওয়ার সাপ্লাই। কাজের মাধ্যম হিসাবে (টিউব ফিলার) হিলিয়াম এবং নিয়নের মিশ্রণ ব্যবহার করা হয়, যেমন নামটি বোঝায়। টিউব নিজেই কোয়ার্টজ কাচ দিয়ে তৈরি। স্ট্যান্ডার্ড নলাকার কাঠামোর পুরুত্ব 4 থেকে 15 মিমি পর্যন্ত পরিবর্তিত হয় এবং দৈর্ঘ্য 5 সেমি থেকে 3 মিটার পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। পাইপের প্রান্তে, এগুলি সামান্য ঢাল সহ সমতল চশমা দিয়ে বন্ধ করা হয়, যা লেজার মেরুকরণের পর্যাপ্ত স্তর নিশ্চিত করে।.
একটি হিলিয়াম-নিয়ন মিশ্রণের উপর ভিত্তি করে একটি অপটিক্যাল কোয়ান্টাম জেনারেটরের একটি ছোট বর্ণালী প্রস্থের নির্গমন ব্যান্ডের ক্রম 1.5 GHz। এই বৈশিষ্ট্যটি বেশ কয়েকটি অপারেশনাল সুবিধা প্রদান করে, যা ইন্টারফেরোমেট্রি, ভিজ্যুয়াল ইনফরমেশন রিডার, স্পেকট্রোস্কোপি ইত্যাদিতে ডিভাইসটির সাফল্যের কারণ হয়।
সেমিকন্ডাক্টর লেজার ডিভাইস
এই ধরনের ডিভাইসে কাজের মাধ্যমের স্থানটি একটি সেমিকন্ডাক্টর দ্বারা দখল করা হয়, যা ট্রাই- বা পেন্টাভ্যালেন্ট রাসায়নিকের (সিলিকন, ইন্ডিয়াম) পরমাণুর সাথে অমেধ্য আকারে স্ফটিক উপাদানগুলির উপর ভিত্তি করে। পরিবাহিতার পরিপ্রেক্ষিতে, এই লেজারটি ডাইলেক্ট্রিকস এবং পূর্ণাঙ্গ পরিবাহীর মধ্যে অবস্থান করে। কাজের গুণাবলীর পার্থক্য তাপমাত্রার মান, অমেধ্যের ঘনত্ব এবং লক্ষ্যবস্তুর উপর শারীরিক প্রভাবের প্রকৃতির পরামিতিগুলির মধ্য দিয়ে যায়। এই ক্ষেত্রে, পাম্পিংয়ের শক্তির উত্স হতে পারে বিদ্যুৎ,চৌম্বক বিকিরণ বা ইলেক্ট্রন বিম।
একটি অপটিক্যাল সেমিকন্ডাক্টর কোয়ান্টাম জেনারেটরের ডিভাইসটি প্রায়ই একটি শক্ত উপাদান দিয়ে তৈরি একটি শক্তিশালী LED ব্যবহার করে, যা প্রচুর পরিমাণে শক্তি জমা করতে পারে। আরেকটি বিষয় হল যে বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক লোড বৃদ্ধির পরিস্থিতিতে কাজ করার ফলে দ্রুত কাজের উপাদান পরিধান হয়।
ডাই লেজার ডিভাইস
এই ধরণের অপটিক্যাল জেনারেটর লেজার প্রযুক্তিতে একটি নতুন দিক গঠনের ভিত্তি তৈরি করেছে, যা পিকোসেকেন্ড পর্যন্ত পালস সময়কালের সাথে কাজ করে। এটি একটি সক্রিয় মাধ্যম হিসাবে জৈব রঞ্জক ব্যবহারের কারণে সম্ভব হয়েছে, তবে অন্য একটি লেজার, সাধারণত একটি আর্গন এক, পাম্পিং ফাংশন সম্পাদন করা উচিত৷
রঞ্জকের উপর অপটিক্যাল কোয়ান্টাম জেনারেটরের ডিজাইনের জন্য, একটি কুভেটের আকারে একটি বিশেষ বেস আল্ট্রাশর্ট ডাল সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়, যেখানে ভ্যাকুয়াম অবস্থা তৈরি হয়। এই ধরনের পরিবেশে রিং রেজোনেটর সহ মডেলগুলি 10 মি/সেকেন্ড গতিতে তরল রঞ্জক পাম্প করার অনুমতি দেয়।
ফাইবার অপটিক ইমিটারের বৈশিষ্ট্য
এক ধরণের লেজার ডিভাইস যেখানে একটি অনুরণকের কাজগুলি একটি অপটিক্যাল ফাইবার দ্বারা সঞ্চালিত হয়। অপারেটিং বৈশিষ্ট্যের দৃষ্টিকোণ থেকে, এই জেনারেটরটি অপটিক্যাল বিকিরণের পরিমাণের ক্ষেত্রে সবচেয়ে বেশি উত্পাদনশীল। এবং এটি এই সত্ত্বেও যে ডিভাইসটির ডিজাইনটি অন্যান্য ধরণের লেজারের তুলনায় খুব শালীন আকারের।
Kএই ধরণের অপটিক্যাল কোয়ান্টাম জেনারেটরগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে পাম্প উত্সগুলি সংযোগ করার সম্ভাবনার ক্ষেত্রে বহুমুখিতা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। সাধারণত, অপটিক্যাল ওয়েভগাইডের পুরো গোষ্ঠীগুলি এর জন্য ব্যবহার করা হয়, যেগুলি একটি সক্রিয় পদার্থের সাথে মডিউলগুলিতে একত্রিত হয়, যা ডিভাইসের কাঠামোগত এবং কার্যকরী অপ্টিমাইজেশানেও অবদান রাখে৷
ব্যবস্থাপনা ব্যবস্থার বাস্তবায়ন
অধিকাংশ ডিভাইসগুলি বৈদ্যুতিক ভিত্তিতে তৈরি, যার কারণে শক্তি পাম্পিং প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে সরবরাহ করা হয়। সহজতম সিস্টেমে, এই পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেমের মাধ্যমে, পাওয়ার সূচকগুলি পর্যবেক্ষণ করা হয় যা একটি নির্দিষ্ট অপটিক্যাল সীমার মধ্যে বিকিরণের তীব্রতাকে প্রভাবিত করে৷
পেশাদার কোয়ান্টাম জেনারেটরগুলিতে প্রবাহ নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি উন্নত অপটিক্যাল অবকাঠামো রয়েছে। এই ধরনের মডিউলগুলির মাধ্যমে, বিশেষ করে, অগ্রভাগের দিক, নাড়ির শক্তি এবং দৈর্ঘ্য, ফ্রিকোয়েন্সি, তাপমাত্রা এবং অন্যান্য অপারেশনাল বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ন্ত্রিত হয়৷
লেজার প্রয়োগের ক্ষেত্র
যদিও অপটিক্যাল জেনারেটরগুলি এখনও এমন ডিভাইস যা এখনও সম্পূর্ণরূপে প্রকাশ করা হয়নি, আজকে এমন একটি এলাকার নাম বলা কঠিন যেখানে সেগুলি ব্যবহার করা হবে না৷ তারা ন্যূনতম খরচে কঠিন পদার্থ কাটার জন্য একটি অত্যন্ত দক্ষ হাতিয়ার হিসাবে শিল্পটিকে সবচেয়ে মূল্যবান ব্যবহারিক প্রভাব দিয়েছে৷
চোখের মাইক্রোসার্জারি এবং কসমেটোলজি সম্পর্কিত চিকিৎসা পদ্ধতিতেও অপটিক্যাল কোয়ান্টাম জেনারেটর ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি সর্বজনীন লেজারতথাকথিত রক্তহীন স্ক্যাল্পেলগুলি ওষুধের একটি যন্ত্র হয়ে উঠেছে, যা কেবল ব্যবচ্ছেদই নয়, জৈবিক টিস্যুকেও সংযুক্ত করতে দেয়৷
উপসংহার
আজ, অপটিক্যাল রেডিয়েশন জেনারেটরের উন্নয়নে বেশ কিছু প্রতিশ্রুতিশীল দিকনির্দেশ রয়েছে। সর্বাধিক জনপ্রিয়গুলির মধ্যে রয়েছে লেয়ার-বাই-লেয়ার সংশ্লেষণ প্রযুক্তি, 3D মডেলিং, রোবোটিক্স (লেজার ট্র্যাকার) এর সাথে একত্রিত করার ধারণা ইত্যাদি। প্রতিটি ক্ষেত্রে, এটি অনুমান করা হয় যে অপটিক্যাল কোয়ান্টাম জেনারেটরগুলির নিজস্ব বিশেষ প্রয়োগ থাকবে - পৃষ্ঠ প্রক্রিয়াকরণ থেকে। বিকিরণের মাধ্যমে অগ্নি নির্বাপণের জন্য উপকরণ এবং অতি দ্রুত কম্পোজিট পণ্য তৈরি করা।
অবশ্যই, আরও জটিল কাজের জন্য লেজার প্রযুক্তির শক্তি বাড়াতে হবে, যার ফলস্বরূপ এর বিপদের প্রান্তিকতাও বাড়বে। আজ যদি এই জাতীয় সরঞ্জামগুলির সাথে কাজ করার সময় সুরক্ষা নিশ্চিত করার প্রধান কারণ চোখের উপর এর ক্ষতিকারক প্রভাব হয়, তবে ভবিষ্যতে আমরা এমন উপকরণ এবং বস্তুগুলির বিশেষ সুরক্ষা সম্পর্কে কথা বলতে পারি যার কাছে সরঞ্জামগুলির ব্যবহার সংগঠিত হয়৷
