ব্লগ সম্বন্ধে হাইপাওয়ার লেজার ডায়োড অ্যারে ২ মাইক্রন কোহেরেন্ট লেজার উন্নত করে

মহাকাশের বিশালতা থেকে পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের মধ্য দিয়ে একটি নির্ভুল লেজার রশ্মি ভেদ করার কথা ভাবুন, যা বাতাসের সূক্ষ্ম পরিবর্তন সনাক্ত করতে পারে। এই আপাতদৃষ্টিতে ভবিষ্যৎ প্রযুক্তি একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদানের উপর নির্ভর করে: লেজার ডায়োড অ্যারে (LDAs)। তবে, বর্তমান LDA প্রযুক্তির নির্ভরযোগ্যতা, জীবনকাল এবং কার্যকারিতা নিয়ে উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জ রয়েছে, বিশেষ করে যখন ২-মাইক্রন সলিড-স্টেট কোহেরেন্ট লেজারের পাম্প উৎস হিসেবে কাজ করে।

লেজার ডায়োড অ্যারেগুলি ডায়োড-পাম্পড সলিড-স্টেট লেজার সিস্টেমের মূল অংশ গঠন করে, যেখানে তাদের কর্মক্ষমতা সরাসরি সামগ্রিক সিস্টেমের ক্ষমতা নির্ধারণ করে। পাম্প উৎস হিসেবে, LDAs সলিড-স্টেট লেজার মিডিয়ায় শক্তি সরবরাহ করে, উচ্চ স্থানিক এবং বর্ণালী গুণমান সহ কোহেরেন্ট লেজার রশ্মি তৈরি করে। সলিড-স্টেট লেজারের নকশা এবং লেজার উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলি লেজার ডায়োডের অপারেটিং তরঙ্গদৈর্ঘ্য, পালস সময়কাল এবং পাওয়ার প্রয়োজনীয়তা নির্ধারণ করে।

ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত ১-মাইক্রন লেজারের তুলনায়, উচ্চ-পালস-শক্তি ২-মাইক্রন সলিড-স্টেট লেজারগুলি তাদের পাম্পিং প্রয়োজনীয়তার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে। উপরন্তু, বিশ্বব্যাপী মহাকাশ-ভিত্তিক বায়ু প্রোফাইলিং এবং বিমানের রিমোট ক্লিয়ার-এয়ার টার্বুলেন্স সনাক্তকরণের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য বর্তমান LDA ক্ষমতাকে ছাড়িয়ে যাওয়া নির্ভরযোগ্যতা এবং জীবনকালের প্রয়োজন।

কন্ডাকশন-কুলড প্যাকেজে উচ্চ-পালস-পিক-পাওয়ার কোয়াসি-কন্টিনিউয়াস-ওয়েভ LDAs-এর সাম্প্রতিক অগ্রগতিগুলি সলিড-স্টেট লিডার যন্ত্রগুলিতে প্রকৌশল চ্যালেঞ্জ মোকাবেলার প্রতিশ্রুতি দেখায়। তবে, এই উন্নয়নগুলি সত্ত্বেও, মহাকাশ-ভিত্তিক এবং এয়ারবোর্ন কোহেরেন্ট লিডার প্রয়োজনীয়তা পূরণকারী LDAs এখনও জীবনকাল এবং নির্ভরযোগ্যতার সমস্যাগুলির সম্মুখীন হয়।

মাঝারি থেকে উচ্চ পালস শক্তি ২-মাইক্রন সলিড-স্টেট লেজারের জন্য ৭৯২ ন্যানোমিটারে ন্যূনতম ১ মিলিসেকেন্ড পালস সময়কাল সহ উচ্চ-পাওয়ার কোয়াসি-CW LDAs প্রয়োজন। এই অপেক্ষাকৃত দীর্ঘ পালস সময়কাল সীমিত অ্যারে জীবনকালে উল্লেখযোগ্যভাবে অবদান রাখে, কারণ এটি লেজার ডায়োড সক্রিয় অঞ্চলগুলিকে উচ্চ তাপমাত্রা এবং গুরুতর তাপীয় চক্রের সংস্পর্শে আনে। সক্রিয় অঞ্চলে তাপীয় চক্রকে দ্রুত LDA পাওয়ার অবক্ষয়ের প্রাথমিক কারণ হিসাবে বিবেচনা করা হয়, যখন অতিরিক্ত তাপমাত্রা বৃদ্ধি অকাল ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে।

পালসের সময় চরম তাপমাত্রা বৃদ্ধি স্থানীয় গরম হওয়া এবং বার, সাবস্ট্রেট এবং বন্ধনকারী উপকরণগুলির মধ্যে বিভিন্ন তাপীয় অমিলের কারণে পৃথক ইমিটার বারগুলির মধ্যে যথেষ্ট চাপ তৈরি করে। যদিও সতর্ক লেজার হেড ডিজাইন তাপ অপচয় উন্নত করে এবং সর্বোচ্চ রেটিংয়ের চেয়ে অনেক কম ডায়োড পরিচালনা করে তাপীয় অবক্ষয় কমাতে পারে, আরও ব্যাপক সমাধানের প্রয়োজন।

LDA কর্মক্ষমতা পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে তদন্ত করার জন্য একটি বিশেষ লেজার ডায়োড অ্যারে চরিত্রায়ন প্ল্যাটফর্ম (LDCF) তৈরি করা হয়েছে। প্ল্যাটফর্মটিতে দুটি মূল পরিমাপ স্টেশন রয়েছে:

• লেজার ডায়োড চরিত্রায়ন স্টেশন: এই স্টেশনটি পাওয়ার, তরঙ্গদৈর্ঘ্য, লাইনোইডথ এবং কার্যকারিতা সহ মৌলিক প্যারামিটারগুলি অর্জন করে। এটি লেজার ডায়োড ফেস এবং প্যাকেজের থার্মাল প্রোফাইলিং, নিয়ার-ফিল্ড এবং ফার-ফিল্ড বিম কোয়ালিটি বিশ্লেষণ এবং উচ্চ-রেজোলিউশন স্পেকট্রাল পরিমাপের মতো বিশেষ পরিমাপও সম্পাদন করে।
• জীবনকাল পরীক্ষা স্টেশন: এই স্বয়ংক্রিয় সুবিধাটি সঠিক তুলনামূলক বিশ্লেষণের জন্য প্রমিত যন্ত্র ব্যবহার করে আটটি LDA পরিমাপ করতে পারে। সিস্টেমটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে অপারেটিং প্যারামিটার সেট করে, ডেটা সংগ্রহ এবং সংরক্ষণ করে, অস্বাভাবিকতাগুলি চিহ্নিত করে এবং প্রয়োজনে সতর্কতা তৈরি করে।

LDA জীবনকাল এবং কার্যকারিতা বাড়ানোর জন্য, ছয়টি ১০০W ইমিটার বার সমন্বিত একটি কাস্টম-ডিজাইন করা প্যাকেজ তৈরি করা হয়েছিল। এই পরীক্ষামূলক LDA প্রচলিত BeO সাবস্ট্রেট এবং কপার হিট স্প্রেডারগুলির পরিবর্তে হীরার সাবস্ট্রেট এবং হিট স্প্রেডার ব্যবহার করে, যা সক্রিয় অঞ্চল থেকে তাপ অপচয়কে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে।

৮০A কারেন্ট এবং ১০Hz পুনরাবৃত্তি হারে অ্যারে পরিচালনা করে এবং পালস প্রস্থের পরিবর্তনের সাথে আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল কার্যকারিতা পরিমাপ করে তাপীয় কর্মক্ষমতা মূল্যায়ন করা হয়েছিল। তুলনামূলক বিশ্লেষণ দেখিয়েছে যে হীরার-ভিত্তিক প্যাকেজটি কম তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করেছে, যা উন্নত তাপ অপচয় নির্দেশ করে যা অপারেশনাল জীবনকালকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত করতে পারে।

উচ্চ-পাওয়ার লেজার ডায়োড অ্যারেগুলি ২-মাইক্রন সলিড-স্টেট কোহেরেন্ট লেজারের জন্য গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হিসাবে রয়ে গেছে, যেখানে তাদের কর্মক্ষমতা সামগ্রিক সিস্টেমের ক্ষমতাকে সরাসরি প্রভাবিত করে। উন্নত লিডার অ্যাপ্লিকেশনগুলির চাহিদাপূর্ণ প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য প্যাকেজ ডিজাইন অপ্টিমাইজ করা, তাপীয় উপকরণ উন্নত করা এবং নতুন লেজার ডায়োড কাঠামো অন্বেষণ করার উপর চলমান গবেষণা কেন্দ্রিক।

ধারাবাহিক উদ্ভাবনের মাধ্যমে, গবেষকরা বর্তমান সীমাবদ্ধতাগুলি অতিক্রম করার লক্ষ্য রাখেন, যা মহাকাশ-ভিত্তিক বায়ু ক্ষেত্র ম্যাপিং এবং বায়ুমণ্ডলীয় পর্যবেক্ষণের মতো গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ২-মাইক্রন সলিড-স্টেট কোহেরেন্ট লেজারের ব্যাপক স্থাপনার সক্ষমতা প্রদান করবে।