সেমিকন্ডাক্টর লেজারের ভবিষ্যত কোথায়?

Dec 13, 2023 একটি বার্তা রেখে যান

লেজার প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জামের শিল্প আপগ্রেডিংয়ের চাহিদা বেশি

ম্যানুফ্যাকচারিং ইন্ডাস্ট্রির হাই-এন্ড এবং বুদ্ধিমত্তায় রূপান্তর এবং আপগ্রেড করার সাথে, লেজার সরঞ্জাম প্রক্রিয়াকরণ অ্যাপ্লিকেশন বাজার প্রসারিত হতে থাকে। মুর, মুরের আইনের অন্যতম প্রতিষ্ঠাতা, 1965 সালে ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন যে সেমিকন্ডাক্টরগুলি দ্রুত বিকাশ লাভ করবে এবং ইলেকট্রনিক্স ব্যাপক জনপ্রিয়তা অর্জন করবে এবং বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রবেশ করবে। অর্ধ শতাব্দী পরে ফিরে তাকালে, এই ভবিষ্যদ্বাণী পুরোপুরি নিশ্চিত হয়েছে। যদিও ফাইবার লেজারগুলির বাজারের দুর্দান্ত সম্ভাবনা রয়েছে, তবে সর্বাধিক ব্যবহৃত সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি বর্তমানে বাজারে রয়েছে।

সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি সাধারণত লেজার ডায়োড নামে পরিচিত। কার্যকারী পদার্থ হিসাবে অর্ধপরিবাহী উপকরণ ব্যবহার করার বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, এটিকে সেমিকন্ডাক্টর লেজার বলা হয়। সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলিতে সাধারণত ব্যবহৃত কার্যকারী পদার্থগুলি হল গ্যালিয়াম আর্সেনাইড, ক্যাডমিয়াম সালফাইড, ইন্ডিয়াম ফসফাইড, ইত্যাদি, যা ফাইবার লেজার এবং সলিড-স্টেট লেজারগুলির জন্য একটি পাম্প উত্স হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং আলোর উত্স হিসাবে সরাসরি লেজারকে আউটপুট করতে পারে।

সেমিকন্ডাক্টর লেজারের বিকাশ 1960-এর দশকে শুরু হয়েছিল এবং এখন ব্যাপকভাবে প্রচার করা হয়েছে এবং জীবনের সকল ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়েছে। কমপ্যাক্ট গঠন, ভাল মরীচি গুণমান, দীর্ঘ জীবন এবং স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা সুবিধার সাথে, এটি যোগাযোগ, উপাদান প্রক্রিয়াকরণ এবং উত্পাদন, সামরিক, চিকিৎসা এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে দুর্দান্ত অগ্রগতি করেছে। এটি সঠিকভাবে কারণ লেজার সরঞ্জামগুলির প্রয়োগের ক্ষেত্রটি খুব প্রশস্ত এবং অনেক শিল্প জড়িত, তাই সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির বাজারের আকার খুব বড়। OFweek শিল্প গবেষণার তথ্য অনুযায়ী, 2017 সালে সেমিকন্ডাক্টর লেজারের বাজারের আকার ছিল 5.31 বিলিয়ন মার্কিন ডলারের মতো, বছরে 15% পর্যন্ত বৃদ্ধির হার, যা সামগ্রিক বাজারের 40% দখল করে। লেজার, যা একটি পরম প্রভাবশালী অবস্থান।

 

প্রযুক্তির বিকাশ ঘটে এবং প্রয়োগের ক্ষেত্র প্রসারিত হয়

 

সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তির ক্রমাগত গভীর বিকাশের সাথে, বাজারের চাহিদা পরিবর্তন হতে থাকে। সেমিকন্ডাক্টর লেজারের প্রয়োগ ক্ষেত্রও ক্রমাগত পরিবর্তিত হচ্ছে। প্রাথমিক স্বল্প-শক্তির সরঞ্জাম থেকে বর্তমান উচ্চ-শক্তির সরঞ্জামগুলিতে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলিও কিছু হালকা প্রক্রিয়াকরণ ক্ষেত্র থেকে ভারী প্রক্রিয়াকরণ ক্ষেত্রে স্থানান্তরিত হয়েছে।

1980 এর দশকের গোড়ার দিকে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি শুধুমাত্র অপটিক্যাল স্টোরেজ এবং কিছু বিশেষ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হত। সেই সময়ে, অপটিক্যাল স্টোরেজ সেমিকন্ডাক্টর লেজার শিল্পে প্রথম বড় আকারের অ্যাপ্লিকেশন ছিল। সেমিকন্ডাক্টর লেজার প্রযুক্তির ক্রমাগত উদ্ভাবন অপটিক্যাল স্টোরেজ প্রযুক্তি যেমন ইনজেকশন ডিজিটাল মাল্টিফাংশন ডিস্ক (ডিভিডি) এবং ব্লু-রে ডিস্ক (বিডি) এর বিকাশকে উন্নীত করেছে। 1990 এর দশকের মধ্যে, অপটিক্যাল নেটওয়ার্কগুলি সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির জন্য প্রধান যুদ্ধক্ষেত্রে পরিণত হয়েছিল। তারপর 1990 এর দশকে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি যোগাযোগ নেটওয়ার্কগুলির জন্য মূল প্রক্রিয়াকরণ এবং উত্পাদন সরঞ্জাম হয়ে ওঠে।

বর্তমানে, ফাইবার লেজার এবং সলিড-স্টেট লেজারগুলির জন্য একটি পাম্প উত্স হিসাবে সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির বৃহত্তম প্রয়োগ। যখন সেমিকন্ডাক্টর লেজারটি ফাইবার লেজারের পাম্প উত্স হিসাবে ব্যবহার করা হয়, তখন পাম্প সিস্টেমের কাঠামোটি ইউনিট শক্তি উন্নত করে মৌলিকভাবে সরল করা যেতে পারে এবং পাম্প পাওয়ার স্তর উন্নত করা যেতে পারে। ফাইবার লেজার এবং সলিড-স্টেট লেজারগুলির ক্রমবর্ধমান আউটপুট পাওয়ার প্রয়োজনীয়তার সাথে, সেমিকন্ডাক্টর পাম্প উত্সগুলির শক্তিও উচ্চতর প্রয়োজনীয়তাগুলিকে সামনে রাখা হয়।

মরীচি মানের সীমাবদ্ধতার কারণে, ঐতিহ্যবাহী সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি সরাসরি ধাতু কাটার জন্য ব্যবহার করা কঠিন। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, সেমিকন্ডাক্টর কাপলিং প্রযুক্তির উন্নতি এবং নতুন রশ্মি সমন্বয় প্রযুক্তির ধীরে ধীরে পরিপক্কতার সাথে, কিলোওয়াট স্তরের উপরে ফাইবার আউটপুট সহ কিছু সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি কাটার জন্য মরীচি মানের প্রয়োজনীয়তাও পূরণ করতে পারে। উপরন্তু, সেমিকন্ডাক্টর লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বৈচিত্র্যের কারণে, স্বল্প-তরঙ্গদৈর্ঘ্য সেমিকন্ডাক্টর লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্য অ্যালুমিনিয়ামের সর্বাধিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য শোষণের খুব কাছাকাছি। অতএব, স্বয়ংচালিত শিল্পে, উচ্চ-শক্তি সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি অ্যালুমিনিয়াম গাড়ির দেহগুলিকে ঢালাই করার জন্য খুব উপযুক্ত। বর্তমানে, 2KW এবং 6KW এর মধ্যে লেজার আউটপুট শক্তি সহ সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি স্বয়ংচালিত শিল্পের উত্পাদন প্রক্রিয়াতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।

প্রত্যক্ষ উপাদান প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারের মরীচির গুণমান ফাইবার লেজারের তুলনায় কঠিন। যাইহোক, পাতলা প্লেট ঢালাই এবং কাটিয়া অ্যাপ্লিকেশনে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি খুব উপযুক্ত। উচ্চ-শক্তি সেমিকন্ডাক্টর লেজারের বিকাশ অনেক গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশন সম্ভব করেছে। এই লেজারগুলি অনেক ঐতিহ্যবাহী প্রযুক্তি প্রতিস্থাপন করেছে এবং আমাদের অনেক নতুন পণ্য দিয়েছে।

 

semiconductor-laser-deviceb8e92900-a627-4c42-9467-7278263b9541
জিয়ান গুওশেং লেজারের সেমিকন্ডাক্টর লেজার

 

এর মূল সুবিধাসেমিকন্ডাক্টর লেজার অফ জিয়ান গুওশেং লেজার:

1. ছোট আকার: খুব ছোট এবং কম্প্যাক্ট, এগুলিকে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহারের জন্য আদর্শ করে তোলে যেখানে স্থান সীমিত।

2. দক্ষতা: অত্যন্ত দক্ষ, মানে তারা তাদের ইনপুট পাওয়ারের একটি উচ্চ অনুপাতকে লেজারের আলোতে রূপান্তর করে। এটি তাদের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহারের জন্য আদর্শ করে তোলে যেখানে শক্তি খরচ একটি উদ্বেগের বিষয়।

3. তরঙ্গদৈর্ঘ্য সুরযোগ্যতা: বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আলো নির্গত করার জন্য টিউন করা যেতে পারে, যা টেলিকমিউনিকেশন থেকে মেডিকেল ইমেজিং পর্যন্ত বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়।

4. স্বল্প খরচ: অন্যান্য ধরণের লেজারের তুলনায় উত্পাদন করা তুলনামূলকভাবে সস্তা, যা তাদেরকে বিস্তৃত শিল্প এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অ্যাক্সেসযোগ্য করে তোলে।

5. নির্ভরযোগ্যতা: একটি দীর্ঘ কর্মক্ষম জীবনকাল রয়েছে এবং এটি অত্যন্ত নির্ভরযোগ্য, এগুলিকে এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহারের জন্য আদর্শ করে তোলে যেখানে ডাউনটাইম একটি বিকল্প নয়।

6. উচ্চ মড্যুলেশন রেট: উচ্চ গতিতে মডুলেশন করা যেতে পারে, এগুলিকে অপটিক্যাল যোগাযোগ এবং ডেটা স্টোরেজের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহারের জন্য আদর্শ করে তোলে.