1. লেজার শিল্প ওভারভিউ
(1) লেজার ভূমিকা
লেজার (লাইট অ্যামপ্লিফিকেশন বাই স্টিমুলেটেড এমিশন অফ রেডিয়েশন, সংক্ষেপে লেসার) হল আলোর একটি সংকীর্ণ, একরঙা, সুসঙ্গত, আলোর দিকনির্দেশক রশ্মি যা উত্তেজিত প্রতিক্রিয়ার অনুরণন এবং বিকিরণের মাধ্যমে একটি সংকীর্ণ ফ্রিকোয়েন্সিতে আলোক বিকিরণের পরিবর্ধন দ্বারা উত্পাদিত হয়।
লেজার প্রযুক্তির উৎপত্তি 1960 এর দশকের গোড়ার দিকে, এবং সাধারণ আলো থেকে সম্পূর্ণ ভিন্ন প্রকৃতির কারণে, লেজার শীঘ্রই বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং বিজ্ঞান, প্রযুক্তি, অর্থনীতি এবং সমাজের উন্নয়ন ও রূপান্তরকে গভীরভাবে প্রভাবিত করে।
লেজারের জন্ম নাটকীয়ভাবে প্রাচীন অপটিক্সের চেহারা পরিবর্তন করেছে, ধ্রুপদী অপটিক্যাল পদার্থবিদ্যাকে একটি নতুন উচ্চ-প্রযুক্তির শৃঙ্খলায় বিস্তৃত করেছে যা ক্লাসিক্যাল অপটিক্স এবং আধুনিক ফটোনিক্স উভয়কেই অন্তর্ভুক্ত করে, মানব অর্থনীতি ও সমাজের উন্নয়নে একটি অপূরণীয় অবদান রাখে। লেজার পদার্থবিদ্যা গবেষণা আধুনিক ফটোনিক পদার্থবিদ্যার দুটি প্রধান শাখার বিকাশে অবদান রেখেছে: শক্তি ফটোনিক্স এবং তথ্য ফোটোনিক্স। এটি ননলাইনার অপটিক্স, কোয়ান্টাম অপটিক্স, কোয়ান্টাম কম্পিউটিং, লেজার সেন্সিং এবং কমিউনিকেশন, লেজার প্লাজমা ফিজিক্স, লেজার কেমিস্ট্রি, লেজার বায়োলজি, লেজার মেডিসিন, আল্ট্রা-প্রিসাইজ লেজার স্পেকট্রোস্কোপি এবং মেট্রোলজি, লেজার অ্যাটমিক ফিজিক্স সহ লেজার কুলিং এবং বোস-ইনস্টে রিসার্চ ম্যাটার কভার করে। , লেজার কার্যকরী উপকরণ, লেজার উত্পাদন, লেজার মাইক্রো-অপ্টোইলেক্ট্রনিক চিপ ফ্যাব্রিকেশন, লেজার 3D প্রিন্টিং এবং 20 টিরও বেশি আন্তর্জাতিক সীমান্ত শাখা এবং প্রযুক্তিগত অ্যাপ্লিকেশন। লেজার সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি বিভাগ (ডিএসএল) নিম্নলিখিত এলাকায় প্রতিষ্ঠিত হয়েছে।
লেজার উত্পাদন শিল্পে, বিশ্ব "হালকা উত্পাদন" যুগে প্রবেশ করেছে, আন্তর্জাতিক লেজার শিল্পের পরিসংখ্যান অনুসারে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বার্ষিক জিডিপির 50% উচ্চ-স্তরের লেজার অ্যাপ্লিকেশনগুলির দ্রুত বাজার সম্প্রসারণের সাথে সম্পর্কিত। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, জার্মানি এবং জাপান দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা বেশ কয়েকটি উন্নত দেশ মূলত স্বয়ংচালিত এবং বিমান চলাচলের মতো প্রধান উত্পাদন শিল্পগুলিতে লেজার প্রক্রিয়াকরণের সাথে ঐতিহ্যগত প্রক্রিয়াগুলির প্রতিস্থাপন সম্পন্ন করেছে। শিল্প উত্পাদনে লেজার কম খরচে, উচ্চ-মানের, উচ্চ-দক্ষতা এবং বিশেষ উত্পাদন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য দুর্দান্ত সম্ভাবনা দেখিয়েছে যা প্রচলিত উত্পাদন দ্বারা অর্জন করা যায় না এবং বিশ্বের প্রধান শিল্প দেশগুলির মধ্যে প্রতিযোগিতা এবং উদ্ভাবনের একটি গুরুত্বপূর্ণ চালক হয়ে উঠেছে। দেশগুলি সক্রিয়ভাবে লেজার প্রযুক্তিকে তাদের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অত্যাধুনিক প্রযুক্তিগুলির মধ্যে একটি হিসাবে সমর্থন করছে এবং জাতীয় লেজার শিল্প উন্নয়ন পরিকল্পনা তৈরি করেছে।
(2)লেজারউৎস পিনীতি
লেজার হল একটি ডিভাইস যা উত্তেজিত বিকিরণ ব্যবহার করে দৃশ্যমান বা অদৃশ্য আলো তৈরি করে, জটিল গঠন এবং উচ্চ প্রযুক্তিগত বাধা সহ। অপটিক্যাল সিস্টেম প্রধানত পাম্প উৎস (উত্তেজনার উৎস), গেইন মিডিয়াম (কাজ করার পদার্থ) এবং অনুরণিত গহ্বর এবং অন্যান্য অপটিক্যাল ডিভাইস উপকরণ দ্বারা গঠিত। লাভ মাধ্যম হল ফোটন উৎপাদনের উৎস, এবং পাম্পের উৎস থেকে উৎপন্ন শক্তি শোষণ করে, লাভের মাধ্যম স্থল অবস্থা থেকে উত্তেজিত অবস্থায় লাফ দেয়। যেহেতু উত্তেজিত অবস্থা অস্থির, এই সময়ে, লাভের মাধ্যমটি স্থল অবস্থার স্থির অবস্থায় ফিরে আসার জন্য শক্তি ছেড়ে দেবে। শক্তি প্রকাশের এই প্রক্রিয়ায়, লাভের মাধ্যম ফোটন তৈরি করে, এবং এই ফোটনগুলির শক্তি, তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং দিকনির্দেশনায় উচ্চ মাত্রার সামঞ্জস্য রয়েছে, তারা ক্রমাগত অপটিক্যাল রেজোন্যান্ট গহ্বর, পারস্পরিক আন্দোলনে প্রতিফলিত হয়, যাতে ক্রমাগত প্রসারিত হয় এবং অবশেষে একটি লেজার মরীচি গঠন প্রতিফলক মাধ্যমে লেজার অঙ্কুর আউট. টার্মিনাল সরঞ্জামের মূল অপটিক্যাল সিস্টেম হিসাবে, লেজারের কার্যকারিতা প্রায়শই লেজার সরঞ্জামের আউটপুট বিমের গুণমান এবং শক্তি সরাসরি নির্ধারণ করে, এটি টার্মিনাল লেজার সরঞ্জামের মূল উপাদান।
পাম্প উৎস (উত্তেজনার উৎস) লাভের মাধ্যমকে শক্তি উত্তেজনা প্রদান করে। লাভের মাধ্যমটি লেজার তৈরি এবং প্রশস্ত করার জন্য ফোটন তৈরি করতে উত্তেজিত হয়। অনুরণিত গহ্বর হল সেই জায়গা যেখানে ফোটন বৈশিষ্ট্যগুলি (ফ্রিকোয়েন্সি, ফেজ এবং অপারেশনের দিক) গহ্বরে ফোটন দোলনগুলি নিয়ন্ত্রণ করে একটি উচ্চ মানের আউটপুট আলোর উত্স পেতে নিয়ন্ত্রিত হয়। পাম্প উত্স (উত্তেজনার উত্স) লাভের মাধ্যমের জন্য শক্তি উত্তেজনা সরবরাহ করে। লাভের মাধ্যমটি লেজার তৈরি এবং প্রশস্ত করার জন্য ফোটন তৈরি করতে উত্তেজিত হয়। অনুরণিত গহ্বর হল সেই জায়গা যেখানে ফোটনের বৈশিষ্ট্যগুলি (ফ্রিকোয়েন্সি, ফেজ এবং অপারেশনের দিক) সমন্বয় করা হয় যাতে গহ্বরে ফোটনের দোলন নিয়ন্ত্রণ করে উচ্চ মানের আউটপুট আলোর উৎস পাওয়া যায়।
(৩)লেজার উত্সের শ্রেণীবিভাগ
লেজারের উৎসকে গেইন মিডিয়াম, আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্য, অপারেশন মোড এবং পাম্পিং মোড অনুসারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে, নিম্নরূপ
① লাভ মাধ্যম দ্বারা শ্রেণীবিভাগ
বিভিন্ন লাভ মিডিয়া অনুসারে, লেজারগুলিকে কঠিন অবস্থায় ভাগ করা যায় (সলিড, সেমিকন্ডাক্টর, ফাইবার, হাইব্রিড সহ), তরল লেজার, গ্যাস লেজার ইত্যাদি।
| লেজারউৎসটাইপ | মিডিয়া লাভ | প্রধান বৈশিষ্ট্য |
| সলিড স্টেট লেজারের উৎস | সলিড, সেমিকন্ডাক্টর, ফাইবার অপটিক্স, হাইব্রিড | চমৎকার স্থিতিশীলতা, উচ্চ শক্তি, কম রক্ষণাবেক্ষণ খরচ, শিল্পায়নের জন্য উপযুক্ত |
| তরল লেজার উত্স | রাসায়নিক তরল | ঐচ্ছিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসীমা আঘাত, কিন্তু বড় আকার এবং উচ্চ রক্ষণাবেক্ষণ খরচ |
| গ্যাস লেজারের উৎস | গ্যাস | উচ্চ মানের লেজার আলোর উত্স, কিন্তু বড় আকার এবং উচ্চ রক্ষণাবেক্ষণ খরচ |
| বিনামূল্যে ইলেকট্রন লেজার উত্স | একটি নির্দিষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রে ইলেকট্রন মরীচি | অতি-উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ মানের লেজার আউটপুট অর্জন করা যেতে পারে, তবে উত্পাদন প্রযুক্তি এবং উত্পাদন খরচ খুব বেশি |
ভাল স্থিতিশীলতা, উচ্চ শক্তি এবং কম রক্ষণাবেক্ষণ খরচের কারণে, সলিড-স্টেট লেজারগুলির প্রয়োগ পরম সুবিধা নেয়।
সলিড-স্টেট লেজারগুলির মধ্যে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির উচ্চ দক্ষতা, ছোট আকার, দীর্ঘ জীবন, কম শক্তি খরচ ইত্যাদি সুবিধা রয়েছে৷ একদিকে, এগুলি সরাসরি মূল আলোর উত্স হিসাবে প্রয়োগ করা যেতে পারে এবং লেজার প্রক্রিয়াকরণ, চিকিৎসা, যোগাযোগ, সংবেদন, প্রদর্শন, পর্যবেক্ষণ এবং প্রতিরক্ষা অ্যাপ্লিকেশন, এবং কৌশলগত উন্নয়ন তাত্পর্য সহ আধুনিক লেজার প্রযুক্তির বিকাশের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ভিত্তি হয়ে উঠেছে।
অন্যদিকে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি অন্যান্য লেজারগুলির যেমন সলিড-স্টেট লেজার এবং ফাইবার লেজারগুলির জন্য মূল পাম্পিং আলোর উত্স হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে, যা সমগ্র লেজার ক্ষেত্রের প্রযুক্তিগত অগ্রগতিকে ব্যাপকভাবে প্রচার করে। বিশ্বের সমস্ত বড় উন্নত দেশগুলি তাদের জাতীয় উন্নয়ন পরিকল্পনায় এটিকে অন্তর্ভুক্ত করেছে, শক্তিশালী সমর্থন দিয়েছে এবং দ্রুত উন্নয়ন করছে।
② পাম্পিং পদ্ধতি অনুযায়ী
পাম্পিং পদ্ধতি অনুসারে লেজারগুলিকে বৈদ্যুতিকভাবে পাম্প করা, অপটিক্যালি পাম্প করা, রাসায়নিকভাবে পাম্প করা লেজার ইত্যাদিতে ভাগ করা যায়।
বৈদ্যুতিকভাবে পাম্প করা লেজারগুলি কারেন্ট দ্বারা উত্তেজিত লেজারগুলিকে বোঝায়, গ্যাস লেজারগুলি বেশিরভাগ গ্যাস নিঃসরণ দ্বারা উত্তেজিত হয়, যখন সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি বেশিরভাগ কারেন্ট ইনজেকশন দ্বারা উত্তেজিত হয়।
প্রায় সমস্ত সলিড স্টেট লেজার এবং তরল লেজারগুলি অপটিক্যাল পাম্প লেজার, এবং সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি অপটিক্যাল পাম্প লেজারগুলির জন্য মূল পাম্পিং উত্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
রাসায়নিকভাবে পাম্প করা লেজারগুলি লেজারগুলিকে বোঝায় যা রাসায়নিক বিক্রিয়া থেকে নির্গত শক্তি ব্যবহার করে কার্যকারী উপাদানকে উত্তেজিত করতে।
③অপারেশন মোড দ্বারা শ্রেণীবিভাগ
লেজারগুলিকে তাদের অপারেশন মোড অনুসারে অবিচ্ছিন্ন লেজার এবং স্পন্দিত লেজারে ভাগ করা যেতে পারে।
ক্রমাগত লেজারগুলির প্রতিটি শক্তি স্তরে কণার সংখ্যা এবং গহ্বরের বিকিরণ ক্ষেত্রের একটি স্থিতিশীল বন্টন রয়েছে এবং তাদের ক্রিয়াকলাপটি দীর্ঘ সময়ের জন্য একটি অবিচ্ছিন্ন পদ্ধতিতে কাজের উপাদানের উত্তেজনা এবং সংশ্লিষ্ট লেজারের আউটপুট দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। . ক্রমাগত লেজারগুলি দীর্ঘ সময়ের জন্য ক্রমাগত লেজারের আলো আউটপুট করতে পারে, তবে তাপীয় প্রভাব আরও স্পষ্ট।
স্পন্দিত লেজারগুলি সেই সময়কালকে নির্দেশ করে যখন লেজারের শক্তি একটি নির্দিষ্ট মান বজায় রাখা হয় এবং ছোট তাপীয় প্রভাব এবং ভাল নিয়ন্ত্রণযোগ্যতার প্রধান বৈশিষ্ট্য সহ একটি বিচ্ছিন্নভাবে লেজারের আলো আউটপুট করে।
④ আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্য দ্বারা শ্রেণীবিভাগ
লেজারগুলিকে তরঙ্গদৈর্ঘ্য অনুসারে ইনফ্রারেড লেজার, দৃশ্যমান লেজার, অতিবেগুনী লেজার, গভীর অতিবেগুনী লেজার এবং আরও অনেক কিছু হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসর যা বিভিন্ন কাঠামোগত উপকরণ দ্বারা শোষিত হতে পারে তা ভিন্ন, তাই বিভিন্ন পদার্থের সূক্ষ্ম প্রক্রিয়াকরণের জন্য বা বিভিন্ন প্রয়োগের দৃশ্যের জন্য বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লেজারের প্রয়োজন হয়।ইনফ্রারেড লেজার এবং ইউভি লেজার দুটি সর্বাধিক ব্যবহৃত লেজার। ইনফ্রারেড লেজারগুলি প্রধানত "থার্মাল প্রসেসিং" এ ব্যবহৃত হয়, যেখানে উপাদানটির পৃষ্ঠের উপাদানগুলিকে উত্তপ্ত করা হয় এবং উপাদানটি অপসারণের জন্য বাষ্পীভূত (বাষ্পীভূত) করা হয়; পাতলা ফিল্ম অ ধাতব উপাদান প্রক্রিয়াকরণ, অর্ধপরিবাহী ওয়েফার কাটিং, জৈব কাচ কাটা, তুরপুন, চিহ্নিতকরণ এবং অন্যান্য ক্ষেত্র, উচ্চ শক্তি পাতলা ফিল্ম অ ধাতব উপাদান প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে, অর্ধপরিবাহী ওয়েফার কাটিং, জৈব কাচ কাটা, তুরপুন, চিহ্নিতকরণ, ইত্যাদি, উচ্চ শক্তির UV ফোটনগুলি অধাতু পদার্থের পৃষ্ঠের আণবিক বন্ধনগুলিকে সরাসরি ভেঙে দেয়, যাতে অণুগুলিকে বস্তু থেকে আলাদা করা যায় এবং এই পদ্ধতিটি উচ্চ তাপের প্রতিক্রিয়া তৈরি করে না, তাই এটি সাধারণত "ঠান্ডা" বলা হয় প্রক্রিয়াকরণ"।
UV ফোটনের উচ্চ শক্তির কারণে, বাহ্যিক উত্তেজনা উত্স দ্বারা একটি নির্দিষ্ট উচ্চ শক্তি ক্রমাগত UV লেজার তৈরি করা কঠিন, তাই UV লেজার সাধারণত স্ফটিক উপাদান ননলাইনার ইফেক্ট ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর পদ্ধতি প্রয়োগের মাধ্যমে উত্পন্ন হয়, তাই বর্তমান ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। UV লেজারের শিল্প ক্ষেত্র প্রধানত সলিড-স্টেট UV লেজার।
(4) শিল্প চেইন
লেজার কোর এবং অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস তৈরির জন্য অর্ধপরিবাহী কাঁচামাল, উচ্চ-সম্পদ সরঞ্জাম এবং সম্পর্কিত উত্পাদন আনুষাঙ্গিক ব্যবহার শিল্প চেইনের আপস্ট্রিম, যা লেজার শিল্পের মূল ভিত্তি এবং উচ্চ অ্যাক্সেস থ্রেশহোল্ড রয়েছে। শিল্প শৃঙ্খলের মধ্যপ্রবাহ হল সরাসরি সেমিকন্ডাক্টর লেজার, কার্বন ডাই অক্সাইড লেজার, সলিড-স্টেট লেজার, সহ বিভিন্ন লেজারের উত্পাদন ও বিক্রয়ের জন্য পাম্প উত্স হিসাবে আপস্ট্রিম লেজার চিপস এবং অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস, মডিউল, অপটিক্যাল উপাদান ইত্যাদির ব্যবহার। ফাইবার লেজার, ইত্যাদি; ডাউনস্ট্রিম শিল্প বলতে মূলত বিভিন্ন লেজারের প্রয়োগের ক্ষেত্র বোঝায়, যার মধ্যে রয়েছে শিল্প প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জাম, LIDAR, অপটিক্যাল যোগাযোগ, চিকিৎসা সৌন্দর্য এবং অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন শিল্প।
① আপস্ট্রিম সরবরাহকারী
সেমিকন্ডাক্টর লেজার চিপস, ডিভাইস এবং মডিউলগুলির মতো আপস্ট্রিম পণ্যগুলির কাঁচামাল হল প্রধানত বিভিন্ন চিপ সামগ্রী, ফাইবার সামগ্রী এবং মেশিনযুক্ত অংশ, যার মধ্যে সাবস্ট্রেট, হিট সিঙ্ক, রাসায়নিক এবং হাউজিং সেট রয়েছে। চিপ প্রক্রিয়াকরণের জন্য উচ্চ মানের এবং প্রধানত বিদেশী সরবরাহকারীদের কাছ থেকে উচ্চ মানের কাঁচামালের কার্যকারিতা প্রয়োজন, তবে স্থানীয়করণের মাত্রা ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পাচ্ছে এবং ধীরে ধীরে স্বাধীন নিয়ন্ত্রণ অর্জন করছে। প্রধান আপস্ট্রিম কাঁচামালের কর্মক্ষমতা সেমিকন্ডাক্টর লেজার চিপগুলির মানের উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে, বিভিন্ন চিপ উপকরণগুলির কার্যক্ষমতার ক্রমাগত উন্নতির সাথে শিল্পের পণ্যগুলির কার্যকারিতা উন্নত করার জন্য প্রচারে ইতিবাচক ভূমিকা পালন করে।
②মধ্যধারা শিল্প চেইন
সেমিকন্ডাক্টর লেজার চিপ হল ইন্ডাস্ট্রি চেইনের মধ্যপ্রবাহে বিভিন্ন ধরনের লেজারের মূল পাম্প আলোর উৎস, এবং মিডস্ট্রিম লেজারের উন্নয়নে ইতিবাচক ভূমিকা পালন করে। মিডস্ট্রিম লেজারের ক্ষেত্রে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, জার্মানি এবং অন্যান্য বিদেশী উদ্যোগগুলি আধিপত্য বিস্তার করে, তবে সাম্প্রতিক বছরগুলিতে গার্হস্থ্য লেজার শিল্পের দ্রুত বিকাশের পরে, শিল্প চেইনের মধ্যধারার বাজার দ্রুত দেশীয় প্রতিস্থাপন অর্জন করেছে।
③ শিল্প চেইন নিম্নধারা
শিল্পের উন্নয়নে ডাউনস্ট্রিম শিল্পের একটি বৃহত্তর ভূমিকা রয়েছে, তাই নিম্নধারার শিল্পের বিকাশ সরাসরি শিল্পের বাজার স্থানকে প্রভাবিত করবে। চীনের অর্থনীতির ক্রমাগত বৃদ্ধি এবং অর্থনৈতিক রূপান্তরের জন্য কৌশলগত সুযোগের উত্থান এই শিল্পের বিকাশের জন্য আরও ভাল উন্নয়ন পরিস্থিতি তৈরি করেছে। চীন একটি ম্যানুফ্যাকচারিং দেশ থেকে একটি ম্যানুফ্যাকচারিং পাওয়ার হাউসে চলে যাচ্ছে, এবং ডাউনস্ট্রিম লেজার এবং লেজার সরঞ্জামগুলি উত্পাদন শিল্পকে আপগ্রেড করার অন্যতম চাবিকাঠি, যা এই শিল্পের দীর্ঘমেয়াদী উন্নতির জন্য একটি ভাল চাহিদা পরিবেশ প্রদান করে। সেমিকন্ডাক্টর লেজার চিপস এবং তাদের ডিভাইসগুলির পারফরম্যান্স সূচকের জন্য ডাউনস্ট্রিম শিল্পের প্রয়োজনীয়তা বাড়ছে, এবং দেশীয় উদ্যোগগুলি ধীরে ধীরে কম শক্তির লেজারের বাজার থেকে উচ্চ শক্তির লেজারের বাজারে প্রবেশ করছে, তাই শিল্পকে অবশ্যই প্রযুক্তি গবেষণার ক্ষেত্রে ক্রমাগত বিনিয়োগ বাড়াতে হবে। এবং উন্নয়ন এবং স্বাধীন উদ্ভাবন।
2. সেমিকন্ডাক্টর লেজার শিল্প উন্নয়ন অবস্থা
সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির সমস্ত ধরণের লেজারের মধ্যে সর্বোত্তম শক্তি রূপান্তর দক্ষতা রয়েছে, একদিকে, এগুলি অপটিক্যাল ফাইবার লেজার, সলিড-স্টেট লেজার এবং অন্যান্য অপটিক্যাল পাম্প লেজারগুলির মূল পাম্প উত্স হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। অন্যদিকে, শক্তি দক্ষতা, উজ্জ্বলতা, জীবনকাল, বহু-তরঙ্গদৈর্ঘ্য, মড্যুলেশন রেট ইত্যাদির ক্ষেত্রে সেমিকন্ডাক্টর লেজার প্রযুক্তির ক্রমাগত অগ্রগতির সাথে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি উপাদান প্রক্রিয়াকরণ, চিকিৎসা, অপটিক্যাল যোগাযোগ, অপটিক্যাল সেন্সিং, ইত্যাদিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। প্রতিরক্ষা, ইত্যাদি। লেজার ফোকাস ওয়ার্ল্ড অনুসারে, ডায়োড লেজারের মোট বিশ্বব্যাপী আয়, অর্থাৎ, সেমিকন্ডাক্টর লেজার এবং নন-ডায়োড লেজার, 2021 সালে 18,480 মিলিয়ন ডলার অনুমান করা হয়েছে, যেখানে সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি মোট রাজস্বের 43% জন্য দায়ী।
লেজার ফোকাস ওয়ার্ল্ডের মতে, 2020 সালে বিশ্বব্যাপী সেমিকন্ডাক্টর লেজারের বাজার $6,724 মিলিয়ন হবে, যা আগের বছরের থেকে 14.20% বেশি। বিশ্বব্যাপী বুদ্ধিমত্তার বিকাশের সাথে, স্মার্ট ডিভাইস, ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স, নতুন শক্তি এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে লেজারের ক্রমবর্ধমান চাহিদা, সেইসাথে চিকিত্সা, সৌন্দর্য সরঞ্জাম এবং অন্যান্য উদীয়মান অ্যাপ্লিকেশনগুলির ক্রমাগত সম্প্রসারণের সাথে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি একটি পাম্প উত্স হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। অপটিক্যাল পাম্প লেজারের জন্য, এবং এর বাজারের আকার স্থিতিশীল বৃদ্ধি বজায় রাখতে থাকবে। 2021 বিশ্বব্যাপী সেমিকন্ডাক্টর লেজারের বাজারের আকার $7.946 বিলিয়ন, বাজার বৃদ্ধির হার 18.18%।
প্রযুক্তিগত বিশেষজ্ঞ এবং উদ্যোগ এবং অনুশীলনকারীদের যৌথ প্রচেষ্টার মাধ্যমে, চীনের সেমিকন্ডাক্টর লেজার শিল্প অসাধারণ উন্নয়ন অর্জন করেছে, যাতে চীনের সেমিকন্ডাক্টর লেজার শিল্প স্ক্র্যাচ থেকে প্রক্রিয়াটি অনুভব করেছে এবং চীনের সেমিকন্ডাক্টর লেজার শিল্পের প্রোটোটাইপ শুরু করেছে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, চীন লেজার শিল্পের উন্নয়ন বাড়িয়েছে, এবং বিভিন্ন অঞ্চল বৈজ্ঞানিক গবেষণা, প্রযুক্তি বৃদ্ধি, বাজারের উন্নয়ন এবং সরকারের নেতৃত্বে লেজার শিল্প পার্ক নির্মাণ এবং লেজার উদ্যোগের সহযোগিতায় নিবেদিত হয়েছে।
3. চীন এর লেজার শিল্পের ভবিষ্যত উন্নয়ন প্রবণতা
ইউরোপ এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের উন্নত দেশগুলির সাথে তুলনা করে, চীনের লেজার প্রযুক্তি দেরি করেনি, তবে লেজার প্রযুক্তি এবং উচ্চ-প্রান্তের কোর প্রযুক্তির প্রয়োগে এখনও যথেষ্ট ফাঁক রয়েছে, বিশেষ করে আপস্ট্রিম সেমিকন্ডাক্টর লেজার চিপ এবং অন্যান্য মূল উপাদানগুলি এখনও রয়েছে। আমদানির উপর নির্ভরশীল।
মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, জার্মানি এবং জাপান দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা উন্নত দেশগুলি মূলত কিছু বড় শিল্প ক্ষেত্রে ঐতিহ্যবাহী উত্পাদন প্রযুক্তির প্রতিস্থাপন সম্পন্ন করেছে এবং "হালকা উত্পাদন" যুগে প্রবেশ করেছে; যদিও চীনে লেজার অ্যাপ্লিকেশনের বিকাশ দ্রুত, কিন্তু অ্যাপ্লিকেশন অনুপ্রবেশ হার এখনও তুলনামূলকভাবে কম। শিল্প আপগ্রেডিংয়ের মূল প্রযুক্তি হিসাবে, লেজার শিল্প জাতীয় সমর্থনের একটি মূল ক্ষেত্র হিসাবে অবিরত থাকবে এবং প্রয়োগের সুযোগ প্রসারিত করতে থাকবে এবং শেষ পর্যন্ত চীনের উত্পাদন শিল্পকে "হালকা উত্পাদন" যুগে উন্নীত করবে। বর্তমান উন্নয়ন পরিস্থিতি থেকে, চীনের লেজার শিল্পের বিকাশ নিম্নলিখিত উন্নয়ন প্রবণতা দেখায়।
(1) সেমিকন্ডাক্টর লেজার চিপ এবং অন্যান্য মূল উপাদানগুলি ধীরে ধীরে স্থানীয়করণ উপলব্ধি করে
একটি উদাহরণ হিসাবে ফাইবার লেজার নিন, উচ্চ ক্ষমতার ফাইবার লেজার পাম্প উত্স হল সেমিকন্ডাক্টর লেজারের প্রধান প্রয়োগের ক্ষেত্র, উচ্চ ক্ষমতার সেমিকন্ডাক্টর লেজার চিপ এবং মডিউল হল ফাইবার লেজারের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, চীনের অপটিক্যাল ফাইবার লেজার শিল্প দ্রুত বৃদ্ধির পর্যায়ে রয়েছে, এবং স্থানীয়করণের ডিগ্রী প্রতি বছর বৃদ্ধি পাচ্ছে।
বাজারে অনুপ্রবেশের পরিপ্রেক্ষিতে, লো-পাওয়ার ফাইবার লেজারের বাজারে, 2019 সালে গার্হস্থ্য লেজারের বাজার শেয়ার 99.01% এ পৌঁছেছে; মাঝারি শক্তির ফাইবার লেজারের বাজারে, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে গার্হস্থ্য লেজারগুলির অনুপ্রবেশের হার 50% এর বেশি বজায় রাখা হয়েছে; উচ্চ-শক্তি ফাইবার লেজারগুলির স্থানীয়করণ প্রক্রিয়াটিও ধীরে ধীরে অগ্রসর হচ্ছে, 2013 থেকে 2019 পর্যন্ত "শুরু থেকে" অর্জন করতে। উচ্চ-শক্তি ফাইবার লেজারগুলির স্থানীয়করণ প্রক্রিয়াও ধীরে ধীরে অগ্রসর হচ্ছে, 2013 থেকে 2019 পর্যন্ত, এবং এটি 55.56% এর অনুপ্রবেশের হারে পৌঁছেছে এবং 2020 সালে উচ্চ-শক্তি ফাইবার লেজারগুলির অভ্যন্তরীণ অনুপ্রবেশের হার 57.58% হবে বলে আশা করা হচ্ছে।
যাইহোক, উচ্চ-শক্তির সেমিকন্ডাক্টর লেজার চিপগুলির মতো মূল উপাদানগুলি এখনও আমদানির উপর নির্ভরশীল, এবং কোর হিসাবে সেমিকন্ডাক্টর লেজার চিপ সহ লেজারগুলির আপস্ট্রিম উপাদানগুলি ধীরে ধীরে স্থানীয়করণ করা হচ্ছে, যা একদিকে আপস্ট্রিম উপাদানগুলির বাজারের স্কেলকে উন্নত করে। গার্হস্থ্য লেজার, এবং অন্যদিকে, আপস্ট্রিম মূল উপাদানগুলির স্থানীয়করণের সাথে, এটি আন্তর্জাতিক প্রতিযোগিতায় অংশগ্রহণের জন্য দেশীয় লেজার নির্মাতাদের ক্ষমতা উন্নত করতে পারে।
(2) লেজার অ্যাপ্লিকেশন দ্রুত এবং প্রশস্ত পশা
আপস্ট্রিম কোর অপটোইলেক্ট্রনিক উপাদানগুলির ধীরে ধীরে স্থানীয়করণ এবং লেজার প্রয়োগের খরচ ধীরে ধীরে হ্রাসের সাথে, লেজারগুলি অনেক শিল্পে আরও গভীরভাবে প্রবেশ করবে।
একদিকে, চীনের জন্য, লেজার প্রক্রিয়াকরণ চীনের উত্পাদন শিল্পের শীর্ষ দশটি প্রয়োগের ক্ষেত্রেও ফিট করে এবং আশা করা হচ্ছে যে লেজার প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলি আরও প্রসারিত হবে এবং ভবিষ্যতে বাজারের স্কেল আরও প্রসারিত হবে। অন্যদিকে, চালকবিহীন, অ্যাডভান্সড অ্যাসিস্টেড ড্রাইভিং সিস্টেম, সার্ভিস-ওরিয়েন্টেড রোবট, থ্রিডি সেন্সিং ইত্যাদির মতো প্রযুক্তির ক্রমাগত জনপ্রিয়তা এবং বিকাশের সাথে, এটি অটোমোবাইল, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা, ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের মতো অনেক ক্ষেত্রে আরও প্রয়োগ করা হবে। , মুখের স্বীকৃতি, অপটিক্যাল যোগাযোগ এবং জাতীয় প্রতিরক্ষা গবেষণা। উপরের লেজার অ্যাপ্লিকেশনগুলির মূল ডিভাইস বা উপাদান হিসাবে, সেমিকন্ডাক্টর লেজারটি দ্রুত বিকাশের স্থানও অর্জন করবে।
(3) উচ্চ শক্তি, ভাল মরীচি গুণমান, ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং দ্রুত ফ্রিকোয়েন্সি দিক উন্নয়ন
শিল্প লেজারের ক্ষেত্রে, ফাইবার লেজারগুলি তাদের প্রবর্তনের পর থেকে আউটপুট শক্তি, মরীচির গুণমান এবং উজ্জ্বলতার ক্ষেত্রে দুর্দান্ত অগ্রগতি করেছে। যাইহোক, উচ্চ শক্তি প্রক্রিয়াকরণের গতি উন্নত করতে পারে, প্রক্রিয়াকরণের গুণমানকে অপ্টিমাইজ করতে পারে এবং প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রটিকে ভারী শিল্প উত্পাদনে প্রসারিত করতে পারে, স্বয়ংচালিত উত্পাদন, মহাকাশ উত্পাদন, শক্তি, যন্ত্রপাতি উত্পাদন, ধাতুবিদ্যা, রেল পরিবহন নির্মাণ, বৈজ্ঞানিক গবেষণা এবং কাটিয়াতে প্রয়োগের অন্যান্য ক্ষেত্রে। , ঢালাই, পৃষ্ঠ চিকিত্সা, ইত্যাদি, ফাইবার লেজার শক্তি প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধি অব্যাহত. সংশ্লিষ্ট ডিভাইস নির্মাতাদের ক্রমাগত মূল ডিভাইসের কর্মক্ষমতা উন্নত করতে হবে (যেমন উচ্চ-পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর লেজার চিপ এবং গেইন ফাইবার), ফাইবার লেজারের শক্তি বৃদ্ধির জন্য উন্নত লেজার মডুলেশন প্রযুক্তি যেমন বিম কম্বিনিং এবং পাওয়ার সংশ্লেষণ প্রয়োজন, যা নতুন প্রয়োজনীয়তা আনবে। এবং উচ্চ-শক্তি সেমিকন্ডাক্টর লেজার চিপ নির্মাতাদের চ্যালেঞ্জ। উপরন্তু, সংক্ষিপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য, আরো তরঙ্গদৈর্ঘ্য, দ্রুত (আল্ট্রাফাস্ট) লেজার উন্নয়ন এছাড়াও একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক, প্রধানত ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট চিপ, প্রদর্শন, ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স, মহাকাশ এবং অন্যান্য নির্ভুল মাইক্রোপ্রসেসিং, সেইসাথে জীবন বিজ্ঞান, চিকিৎসা, সেন্সিং এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। ক্ষেত্র, অর্ধপরিবাহী লেজার চিপ নতুন প্রয়োজনীয়তা এগিয়ে রাখা.
(4) উচ্চ ক্ষমতা লেজার অপটোইলেক্ট্রনিক উপাদান জন্য আরও বৃদ্ধির জন্য চাহিদা
উচ্চ-শক্তি ফাইবার লেজারের বিকাশ এবং শিল্পায়ন হল শিল্প শৃঙ্খলের সমন্বয়মূলক অগ্রগতির ফলাফল, যার জন্য মূল অপটোইলেক্ট্রনিক উপাদানগুলির সমর্থন প্রয়োজন যেমন পাম্প উত্স, বিচ্ছিন্নকারী, বিম কনসেনট্রেটর ইত্যাদি। উচ্চ-শক্তিতে ব্যবহৃত অপটোইলেক্ট্রনিক উপাদানগুলি ফাইবার লেজার হল এর বিকাশ এবং উৎপাদনের ভিত্তি এবং মূল উপাদান, এবং উচ্চ-শক্তি ফাইবার লেজারের প্রসারিত বাজার উচ্চ-শক্তি সেমিকন্ডাক্টর লেজার চিপগুলির মতো মূল উপাদানগুলির জন্য বাজারের চাহিদাকেও চালিত করে। একই সময়ে, গার্হস্থ্য ফাইবার লেজার প্রযুক্তির ক্রমাগত উন্নতির সাথে, আমদানি প্রতিস্থাপন একটি অনিবার্য প্রবণতা হয়ে উঠেছে, বিশ্বে লেজারের বাজারের শেয়ারের উন্নতি অব্যাহত থাকবে, যা অপটোইলেক্ট্রনিক উপাদান নির্মাতাদের স্থানীয় শক্তির জন্য দুর্দান্ত সুযোগ নিয়ে আসে।
পোস্টের সময়: মার্চ-০৭-২০২৩
