কিভাবে সঠিক অপটিক্যাল ফিল্টার নির্বাচন করবেন: একটি ব্যবহারিক নির্বাচন গাইড

একটি লেজার সিস্টেম এর ভিতরের অপটিক্সের মতই সুনির্দিষ্ট। আয়নাগুলি রশ্মিকে চালিত করে, লেন্সগুলি এটিকে ফোকাস করে — কিন্তু যখন একটি সিস্টেমকে ন্যূনতম ক্ষতির সাথে পুনঃনির্দেশিত, পুনঃআকৃতি বা বর্ণালীভাবে পৃথক আলোর প্রয়োজন হয়, একটি কাস্টম অপটিক্যাল প্রিজম প্রায়শই সঠিক উত্তর হয়। অফ-দ্য-শেল্ফ প্রিজমগুলি স্ট্যান্ডার্ড জ্যামিতি এবং সাধারণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিচালনা করে। কাস্টম প্রিজমগুলি কঠিন সমস্যাগুলি সমাধান করে: অ-মানক কোণ, উচ্চ-শক্তির পরিবেশ, UV বা IR রেঞ্জ এবং আঁটসাঁট স্থানের সীমাবদ্ধতা যা স্ট্যান্ডার্ড ক্যাটালগগুলি সহজভাবে সমাধান করে না।

এই নিবন্ধটি লেজার সিস্টেমে কাস্টম প্রিজমের সঞ্চালিত মূল ফাংশনগুলি এবং প্রিজম কার্য সম্পাদন করে — বা ব্যর্থ হয় কিনা তা নির্ধারণ করে এমন ইঞ্জিনিয়ারিং সিদ্ধান্তগুলিকে কভার করে।

বিম স্টিয়ারিং এবং দিক নিয়ন্ত্রণ

লেজার সিস্টেমে প্রিজমের সবচেয়ে সরাসরি প্রয়োগ হল মরীচির দিক পরিবর্তন করা। একটি সমতল আয়নার বিপরীতে, একটি প্রিজম সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন (TIR) ​​বা নিয়ন্ত্রিত প্রতিসরণের মাধ্যমে মরীচিকে পুনঃনির্দেশ করে — প্রতিফলিত পৃষ্ঠে কোন আবরণের প্রয়োজন হয় না। এটি উচ্চ-পুনরাবৃত্তি-হারের পরিবেশে প্রিজমগুলিকে আরও টেকসই করে তোলে যেখানে স্থায়ী লেজার এক্সপোজারের অধীনে আয়নার আবরণগুলি হ্রাস পেতে পারে।

সমকোণ প্রিজম 90° deflections জন্য আদর্শ. পোরো প্রিজম 180° টার্ন সহ retroreflect beams. অ-মানক কোণের জন্য — 30°, 45°, 60°, বা কাস্টম মান — প্রিজম জ্যামিতি অবশ্যই গণনা করতে হবে এবং প্রয়োগের জন্য বিশেষভাবে তৈরি করতে হবে। এখানেই কাস্টম ম্যানুফ্যাকচারিং অপরিহার্য হয়ে ওঠে: কোণ সহনশীলতায় একটি 1-2 আর্কমিনিট ত্রুটি ইন্টারফেরোমিটার বা লেজার রেঞ্জফাইন্ডারের মতো নির্ভুলতা সিস্টেমে একটি সম্পূর্ণ অপটিক্যাল পথকে বিভ্রান্ত করতে পারে।

সামঞ্জস্যযোগ্য স্টিয়ারিং প্রয়োজন এমন সিস্টেমের জন্য, শিল্প ও বৈজ্ঞানিক ব্যবহারের জন্য নির্ভুল অপটিক্যাল প্রিজম যেমন ওয়েজ প্রিজম সাধারণত পাল্টা-ঘূর্ণায়মান কনফিগারেশনে জোড়া হয়। একে অপরের সাপেক্ষে দুটি ওয়েজ ঘোরানোর মাধ্যমে, রশ্মিটিকে কোন চলমান আয়না ছাড়াই কোণগুলির একটি শঙ্কু জুড়ে চালানো যেতে পারে - লেজার স্ক্যানিং এবং টার্গেটিং সিস্টেমে ব্যবহৃত একটি কম্প্যাক্ট, শক্তিশালী সমাধান।

বিম শেপিং: উপবৃত্তাকার থেকে বৃত্তাকার পর্যন্ত

লেজার ডায়োডগুলি একটি অপ্রতিসম মরীচি আউটপুট করে — দ্রুত অক্ষ এবং ধীর অক্ষ বিভিন্ন হারে বিবর্তিত হয়, একটি উপবৃত্তাকার ক্রস-সেকশন তৈরি করে। বেশিরভাগ ডাউনস্ট্রিম অপটিক্স এবং ফাইবার কাপলিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, একটি বৃত্তাকার মরীচি প্রয়োজন। অ্যানামরফিক প্রিজম জোড়া এটি সরাসরি সমাধান করে।

মিলিত কোণ সহ একজোড়া প্রিজম একটি অক্ষ বরাবর বিমকে প্রসারিত করে অন্যটিকে প্রভাবিত না করে, উপবৃত্তাকার প্রোফাইলটিকে একটি কাছাকাছি-বৃত্তাকারে রূপান্তরিত করে। রশ্মির দিক অপরিবর্তিত থাকে — এমন সিস্টেমে একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োজন যেখানে পয়েন্টিং স্থিতিশীলতা গুরুত্বপূর্ণ। কাস্টম অ্যানামরফিক প্রিজমগুলি বিবর্ধন অনুপাত (সাধারণত 2:1 থেকে 4:1), ইনপুট বিমের মাত্রা এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য দ্বারা নির্দিষ্ট করা হয়, যা তাদেরকে বিভিন্ন লেজার ডায়োড মডেলের মধ্যে অ-বিনিময়যোগ্য করে তোলে। অপটিক্যাল প্রতিফলক জন্য পরিকল্পিত লেজার মরীচি স্টিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশন রশ্মি কন্ডিশনার পর্যায় সম্পূর্ণ করতে প্রায়ই অ্যানামরফিক জোড়ার পাশাপাশি ব্যবহার করা হয়।

বিচ্ছুরণ নিয়ন্ত্রণ এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য পৃথকীকরণ

প্রিজমগুলি একটি বহু-তরঙ্গদৈর্ঘ্য লেজার রশ্মিকে তার বর্ণালী উপাদানগুলিতে আলাদা করতে পারে — বা অতি দ্রুত লেজার সিস্টেমে গ্রুপ বেগ ডিসপারসন (GVD) এর জন্য সঠিকভাবে ক্ষতিপূরণ দিতে পারে। এই দুটি ফাংশন একই ভৌত নীতি (তরঙ্গদৈর্ঘ্য-নির্ভর প্রতিসরাঙ্ক) ব্যবহার করে তবে বিপরীত প্রকৌশল লক্ষ্যগুলি পরিবেশন করে।

ইন স্পেকট্রোস্কোপি এবং লেজার টিউনিং , সমবাহু বা পেলিন-ব্রোকা প্রিজম রশ্মিকে তার উপাদান তরঙ্গদৈর্ঘ্যে ছড়িয়ে দেয়। একটি পেলিন-ব্রোকা প্রিজম, উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্বাচিত তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে ঠিক 90° এ বিচ্যুত করে যখন অন্যকে বিচ্যুত করে — এটি একটি বহু-লাইন লেজার উত্স থেকে একটি একক হারমোনিককে বিচ্ছিন্ন করার জন্য আদর্শ করে তোলে।

ইন আল্ট্রাফাস্ট লেজার সিস্টেম (ফেমটোসেকেন্ড এবং পিকোসেকেন্ড ডাল), প্রিজম জোড়াগুলি বিচ্ছুরণ ক্ষতিপূরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। একটি সংক্ষিপ্ত স্পন্দন কাচ এবং অন্যান্য অপটিক্যাল উপাদানের মাধ্যমে প্রসারিত হওয়ায়, বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য সামান্য ভিন্ন গতিতে ভ্রমণ করে, পালস প্রসারিত করে। একটি প্রিজম জোড়া এটিকে প্রতিহত করার জন্য নেতিবাচক GVD প্রবর্তন করে, পালসকে তার ডিজাইনের সময়কালের সাথে সংকুচিত করে। জ্যামিতি — প্রিজম বিচ্ছেদ, সর্বোচ্চ কোণ এবং উপাদান — নির্দিষ্ট পালস প্রস্থ এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্যান্ডের জন্য গণনা করা আবশ্যক। কাস্টম ফ্যাব্রিকেশন এখানে ঐচ্ছিক নয়; ভুল জ্যামিতি কেবল ক্ষতিপূরণ দেয় না। সঙ্গে এই জোড়া অপটিক্যাল লেন্স মরীচি গুণমান এবং সিস্টেম কর্মক্ষমতা জন্য অপ্টিমাইজ করা পূর্ণ মরীচি পথ পালস অখণ্ডতা বজায় রাখে নিশ্চিত করে।

উপাদান এবং আবরণ নির্বাচন

একটি প্রিজম যা 633 nm এ কাজ করে তা 266 nm বা 10.6 µm এ সম্পূর্ণ ভুল হতে পারে। উপাদান নির্বাচন তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসীমা এবং শক্তি ঘনত্ব দ্বারা নির্ধারিত হয়:

• N-BK7 350-2000 এনএম কভার করে, ভাল একজাতীয়তা এবং খরচ দক্ষতা প্রদান করে এবং সবচেয়ে দৃশ্যমান এবং কাছাকাছি-আইআর লেজার সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত। এর লেজার-প্ররোচিত ক্ষতি থ্রেশহোল্ড (LIDT) মাঝারি-শক্তি প্রয়োগের জন্য পর্যাপ্ত।
• UV ফিউজড সিলিকা 195 এনএম পর্যন্ত ট্রান্সমিশন প্রসারিত করে, BK7 এর চেয়ে উচ্চতর LIDT বহন করে এবং তাপ সম্প্রসারণের একটি নিম্ন সহগ রয়েছে — উচ্চ-শক্তি বা স্পন্দিত UV লেজার পরিবেশের জন্য অপরিহার্য।
• ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড (CaF₂) এবং দস্তা সেলেনাইড (ZnSe) আইআর সিস্টেম পরিবেশন করুন যেখানে স্ট্যান্ডার্ড গ্লাস অস্বচ্ছ।

আবরণ সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ। অ্যান্টি-রিফ্লেকশন (AR) আবরণ প্রবেশ এবং প্রস্থান মুখের উপর ফ্রেসনেল ক্ষতি কমিয়ে 0.5% এর নিচে - উচ্চ-লাভকারী লেজার গহ্বরে গুরুতর যেখানে এমনকি ছোট প্রতিফলন অস্থিরতা সৃষ্টি করে। লেজার রেজোনেটরের অভ্যন্তরে ব্যবহৃত প্রিজমের জন্য, আবরণগুলিকে লেজারের নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং পালস শক্তির সাথেও মিলতে হবে যাতে আবরণের ক্ষতি না হয়। দেখুন কিভাবে অপটিক্যাল প্রিজম বৈজ্ঞানিক এবং শিল্প অ্যাপ্লিকেশন জুড়ে নির্ভুলতা বাড়ায় কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা একটি বিস্তৃত ওভারভিউ জন্য.

একটি কাস্টম প্রিজম নির্দিষ্ট করার সময় মূল পরামিতি

একটি কাস্টম প্রিজম অর্ডার করার জন্য জ্যামিতির স্কেচের চেয়ে বেশি প্রয়োজন। নিম্নলিখিত পরামিতিগুলি সরাসরি সিস্টেমের কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে এবং সুনির্দিষ্টভাবে নির্দিষ্ট করা আবশ্যক:

• কোণ সহনশীলতা : সাধারণ ব্যবহারের জন্য সাধারণত ±1–5 আর্কমিনিট; ইন্টারফেরোমেট্রিক বা ক্যাভিটি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ±10 আর্কসেকেন্ড বা আরও শক্ত
• পৃষ্ঠ সমতলতা : একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ভগ্নাংশে প্রকাশ করা হয় (যেমন, λ/10 632.8 nm) — কঠোর সহনশীলতা খরচ এবং সীসা সময় উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে
• পৃষ্ঠের গুণমান : স্ক্র্যাচ-ডিগ স্পেসিফিকেশন দ্বারা সংজ্ঞায়িত (যেমন, লেজার-গ্রেডের জন্য 10-5, শিল্প ব্যবহারের জন্য 40-20)
• ছিদ্র পরিষ্কার করুন : ব্যবহারযোগ্য অপটিক্যাল এলাকা - সাধারণত ≥80-90% শারীরিক ছিদ্র
• আবরণ স্পেসিফিকেশন : উদ্দিষ্ট লেজার উৎসের জন্য তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসীমা, ঘটনার কোণ এবং ন্যূনতম LIDT

স্টক উপকরণে সাধারণ জ্যামিতির দিন থেকে শুরু করে জটিল আকার বা বহিরাগত সাবস্ট্রেটের জন্য কয়েক সপ্তাহ পর্যন্ত লিডের সময়সীমা। অপটিক্যাল লেআউট চূড়ান্ত করার আগে - একটি প্রস্তুতকারককে তাড়াতাড়ি জড়িত করা - ব্যয়বহুল পুনঃডিজাইন এড়ায় এবং সম্পূর্ণ সিস্টেম জুড়ে সহনশীলতা ট্রেড-অফ মূল্যায়ন করার অনুমতি দেয়। আমাদের সম্পূর্ণ পরিসীমা অন্বেষণ লেজার রশ্মি ফোকাস করার জন্য উচ্চ-কর্মক্ষমতা অপটিক্যাল লেন্স একটি সম্পূর্ণ বিম কন্ডিশনার সমাবেশে আপনার প্রিজম নির্বাচন পরিপূরক করতে।