লেজারগুলি "উদ্দীপিত নির্গমন" নীতির মাধ্যমে কাজ করে, শক্তিশালী আলোর রশ্মি উত্পাদন করে। একটি লেজার সিস্টেমে তিনটি মূল উপাদান রয়েছেঃ
- অপটিক্যাল রেজোনেটর:এটি একটি ইকো চেম্বারের মতো কাজ করে, যা আলোকে বাড়ানোর জন্য আলো প্রতিফলিত করে।
- গেইন মিডিয়াম:লেজার আলো উৎপন্ন করে এমন "জ্বালানী", যা স্ফটিক, গ্যাস বা রঙ্গক হতে পারে।
- পাম্পের উৎসঃগেইন মিডিয়াম যেমন ফ্ল্যাশ ল্যাম্প, বৈদ্যুতিক স্রাব বা অন্যান্য লেজার উত্তেজিত করার জন্য শক্তি সরবরাহ করে।
যখন পাম্প উত্সটি গেইন মিডিয়ামে শক্তি দেয়, তখন হালকা অপটিক্যাল রেজোনেটরের মধ্যে প্রতিফলিত হয়, একই তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং ফেজ সহ সংহত আলোকে শক্তিশালী করে।রেজোনেটরের একটি আয়না আংশিক প্রতিফলিত হয়এই প্রক্রিয়াটি অনন্য বৈশিষ্ট্যযুক্ত আলো তৈরি করেঃ একক রঙের, দিকনির্দেশকতা এবং ধারাবাহিকতা।
লেজারগুলিকে তাদেরলাভ মাধ্যম(গ্যাস, সলিড-স্টেট, বা রঙ্গক লেজার) বা তাদেরতরঙ্গদৈর্ঘ্যএই শ্রেণিবিন্যাস পদ্ধতিগুলি ওভারল্যাপ করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি CO2 লেজার একটি গ্যাস লেজার এবং একটি ইনফ্রারেড লেজার উভয়ই।
ডায়োড লেজার (অর্ধপরিবাহী লেজার) অর্ধপরিবাহী উপকরণগুলির মাধ্যমে ধারাবাহিক আলো উৎপন্ন করে। তাদের কম্প্যাক্ট আকার, উচ্চ দক্ষতা এবং বহুমুখিতা তাদের ক্রমবর্ধমান জনপ্রিয় করে তোলে।
মূল উপাদানটি একটি পি-এন জংশন যেখানে ইলেকট্রন এবং গর্তগুলি ফোটন নির্গত করতে পুনরায় একত্রিত হয়। তরঙ্গদৈর্ঘ্য অর্ধপরিবাহী উপাদানের ব্যান্ডগ্যাপের উপর নির্ভর করে।সাধারণ উপকরণ এবং তাদের সংশ্লিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মধ্যে রয়েছে:
| উপাদান | তরঙ্গদৈর্ঘ্য | রঙ |
|---|---|---|
| গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (GaN) | 405-450 nm | নীল |
| অ্যালুমিনিয়াম গ্যালিয়াম ইন্ডিয়াম ফসফাইড (AlGaInP) | 635-680 nm | লাল |
| ইটারবিয়াম-ডোপড ফাইবার বা Nd:YAG | ১০৬০-১০৮০ এনএম | ইনফ্রারেড (অদৃশ্য) |
কার্বন ডাই অক্সাইড লেজার ১০,৬০০ এনএম এ ইনফ্রারেড আলো নির্গত করে, এটিকে সবচেয়ে শক্তিশালী ক্রমাগত তরঙ্গ লেজারগুলির মধ্যে করে তোলে। তারা শিল্প কাটিয়া, ঢালাই এবং খোদাই অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে শ্রেষ্ঠত্ব অর্জন করে।
গেইন মিডিয়ামটি কার্বন ডাই অক্সাইড, নাইট্রোজেন এবং হিলিয়ামের একটি গ্যাস মিশ্রণ। যখন বৈদ্যুতিক স্রাব দ্বারা উত্তেজিত হয়, তখন CO2 অণুগুলি ফোটন মুক্তি দেয় যা আরও নির্গমনকে উদ্দীপিত করে।অপটিক্যাল রেজোনেটর এই ইনফ্রারেড লাইটকে একটি ফোকাসযুক্ত, সুসংগত রশ্মি।
ফাইবার লেজার তাদের লাভ মাধ্যম হিসাবে ডোপযুক্ত অপটিক্যাল ফাইবার ব্যবহার করে, উচ্চতর বীম গুণমান এবং দক্ষতা প্রদান করে। তারা বিশেষ করে উপাদান প্রক্রিয়াকরণ এবং টেলিযোগাযোগের ক্ষেত্রে মূল্যবান।
ফাইবারের মধ্যে ডোপযুক্ত এরবিয়াম বা ইটারবিয়ামের মতো বিরল-পৃথিবী উপাদানগুলি ডায়োড পাম্প উত্স দ্বারা উত্তেজিত হয়। ফলস্বরূপ ফোটনগুলি ফাইবারের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করার সাথে সাথে একটি সুসংগত লেজার বিম তৈরি করে।ফাইবারের তরঙ্গনির্দেশক কাঠামো চমৎকার রশ্মির গুণমান এবং স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে.
যে কোন লেজার যা নীল আলো (সাধারণত ৪৭৩ এনএম বা ৪৪৫ এনএম) নির্গত করে, এটি লাভ মাধ্যম নির্বিশেষে একটি নীল লেজার হিসাবে যোগ্যতা অর্জন করে। এই দৃশ্যমান লেজারগুলি প্রজেকশন, বায়োমেডিক্যাল অ্যাপ্লিকেশন,এবং উপাদান প্রক্রিয়াকরণ.
বেশিরভাগ নীল লেজারগুলি হল ডায়োড পাম্পযুক্ত সলিড-স্টেট (ডিপিএসএস) সিস্টেম যা নিওডিয়ামিয়াম আয়ন দিয়ে ডোপ করা স্ফটিক ব্যবহার করে। যদিও কমপ্যাক্ট এবং দক্ষ,তাদের আউটপুট শক্তি সাধারণত বেসিক কনফিগারেশনে প্রায় 50 এমডাব্লুতে সীমাবদ্ধ.
ইনফ্রারেড লেজার ৭৮০ এনএম এর বেশি আলো নির্গত করে, যা নিকট-ইনফ্রারেড (এনআইআর), মিড-ইনফ্রারেড (এমআইআর), বা দূর-ইনফ্রারেড (এফআইআর) হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।মানুষের চোখে তাদের অদৃশ্যতা তাদের উচ্চ ক্ষমতা শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ করে তোলে.
দৃশ্যমান লেজারের বিপরীতে, ইনফ্রারেড লেজারগুলি অণু বা ডোপড উপকরণগুলিতে সহজ শক্তি রূপান্তরগুলির মাধ্যমে তাদের তরঙ্গদৈর্ঘ্য অর্জন করতে পারে।মোলিকুলার ট্রানজিশনের মধ্য দিয়ে 600 এনএম.
- ডায়োড লেজার:প্লাস্টিক, টেক্সটাইল, পাতলা ধাতু (স্টেইনলেস স্টিল, অ্যালুমিনিয়াম) এবং বিভিন্ন জৈব পদার্থের উপর কার্যকর। নীল ডায়োড (445 এনএম) কাঠ, চামড়া এবং অস্বচ্ছ এক্রাইলিকের উপর ভাল কাজ করে।
- সিও২ লেজার:অ্যাক্রাইলিক, কাঠ, কাচ এবং সিরামিকের মতো অ-ধাতবগুলির জন্য আদর্শ। ঘন শিল্প ধাতব (অ্যালুমিনিয়াম, ইস্পাত) কেটে ফেলতে পারে তবে তামা এবং ব্রোঞ্জের সাথে লড়াই করে।
- ফাইবার লেজার:ইস্পাত, অ্যালুমিনিয়াম এবং নিকেল খাদ সহ ধাতুগুলির সাথে এক্সেল করুন। সাধারণত কাঠ বা এক্রাইলিকের মতো ধাতব নয় এমনগুলিতে অকার্যকর।
লেজার টাইপের মধ্যে প্রধান অপারেশনাল পার্থক্যঃ
| প্যারামিটার | ডায়োড লেজার | CO2 লেজার | ফাইবার লেজার |
|---|---|---|---|
| প্রাচীর প্লাগ দক্ষতা | ৩০-৬০% | ১০-১৫% | ৩০-৬০% |
| সর্বাধিক শক্তি | ৮ কিলোওয়াট পর্যন্ত (শিল্প) | ১০০ কিলোওয়াট+ | ১০০ কিলোওয়াট+ |
| কাটার গতি (স্টিল) | ~৫০ মিমি/সেকেন্ড (৬ মিমি পুরু) | ~৮৩ মিমি/সেকেন্ড (১২ মিমি) | ~416 মিমি/সেকেন্ড (25 মিমি+) |
| রক্ষণাবেক্ষণ | ন্যূনতম (100,000+ ঘন্টা) | উচ্চ (গ্যাস / আয়না প্রতিস্থাপন) | মাঝারি (ফাইবার/ডায়োড প্রতিস্থাপন) |
ডায়োড লেজারগুলি 100,000 ঘন্টা পর্যন্ত স্থায়ী অর্ধপরিবাহী উপাদানগুলির সাথে সর্বনিম্ন রক্ষণাবেক্ষণের প্রস্তাব দেয়।যদিও ফাইবার লেজারের তাদের সলিড-স্টেট ডিজাইন সত্ত্বেও ফাইবার এবং ডায়োডের পর্যায়ক্রমিক রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন.
শিল্প প্রয়োগে, ফাইবার লেজারগুলি ঘন ধাতুগুলির জন্য সর্বোচ্চ কাটার গতি সরবরাহ করে, যখন সিও 2 লেজারগুলি ধাতব নয় এমন উপকরণগুলির জন্য কার্যকর থাকে। ডায়োড লেজারগুলি কমপ্যাক্ট,কম শক্তির অ্যাপ্লিকেশন যেখানে দক্ষতা এবং দীর্ঘায়ু অগ্রাধিকার.


