Solid-state laser
সলিড-স্টেট লেজার হল এমন একটি লেজার যা ডাই লেজারের মতো তরল বা গ্যাস লেজারের মতো গ্যাসের পরিবর্তে একটি কঠিন লাভ মাধ্যম ব্যবহার করে। সেমিকন্ডাক্টর-ভিত্তিক লেজারগুলিও কঠিন অবস্থায় থাকে, তবে সাধারণত সলিড-স্টেট লেজার থেকে পৃথক শ্রেণী হিসাবে বিবেচিত হয়, যাকে লেজার ডায়োড বলা হয়। সলিড-স্টেট মিডিয়া সাধারণত, একটি সলিড-স্টেট লেজারের সক্রিয় মাধ্যম একটি গ্লাস বা স্ফটিকাকার "হোস্ট" উপাদান নিয়ে গঠিত, যার সাথে নিওডাইমিয়াম, ক্রোমিয়াম, এরবিয়াম, থুলিয়াম বা ইটারবিয়ামের মতো একটি "ডোপ্যান্ট" যোগ করা হয়। অনেক সাধারণ ডোপ্যান্ট বিরল-মৃত্তিকা উপাদান, কারণ এই ধরনের আয়নগুলির উত্তেজিত অবস্থা তাদের স্ফটিক জালের (ফোনন) তাপীয় কম্পনের সাথে দৃঢ়ভাবে মিলিত হয় না এবং লেজার পাম্পিংয়ের তুলনামূলকভাবে কম তীব্রতায় তাদের কার্যকরী সীমায় পৌঁছানো যায়। এমন অনেক শত শত সলিড-স্টেট মিডিয়া রয়েছে যেখানে লেজার অ্যাকশন অর্জন করা হয়েছে, তবে তুলনামূলকভাবে খুব কম প্রকারই ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে, সম্ভবত সবচেয়ে সাধারণ হল নিওডাইমিয়াম-ডোপড ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গার্নেট (এনডিঃ ওয়াইএজি)। নিওডাইমিয়াম-ডোপড গ্লাস (এনডিঃ গ্লাস) এবং ইটারবিয়াম-ডোপড গ্লাস বা সিরামিকগুলি খুব উচ্চ শক্তি স্তর (টেরাওয়াট) এবং উচ্চ শক্তি (মেগাজুল), একাধিক-মরীচি জড়তা আবদ্ধ ফিউশনের জন্য ব্যবহার করা হয়। লেজারের জন্য ব্যবহৃত প্রথম উপাদান ছিল সিন্থেটিক রুবি স্ফটিক। রুবি লেজারগুলি এখনও কয়েকটি প্রয়োগের জন্য ব্যবহৃত হয়, তবে তাদের কম শক্তি দক্ষতার কারণে এগুলি সাধারণ নয়। ঘরের তাপমাত্রায়, রুবি লেজারগুলি শুধুমাত্র আলোর ছোট ডাল নির্গত করে, তবে ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রায় এগুলি ডালের একটি অবিচ্ছিন্ন ট্রেন নির্গত করতে পারে। কিছু সলিড-স্টেট লেজার বিভিন্ন ইন্ট্রাক্যাভিটি কৌশল ব্যবহার করে সুর করা যেতে পারে, যা ইটালন, প্রিজম এবং গ্র্যাটিং বা এগুলির সংমিশ্রণ ব্যবহার করে। টাইটানিয়াম-ডোপড নীলকান্তমণি 660 থেকে 1080 ন্যানোমিটার বিস্তৃত সুরের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। আলেকজাণ্ড্রাইট লেজারগুলি 700 থেকে 820 এনএম পর্যন্ত সুরযোগ্য এবং লাভ মাধ্যমের দীর্ঘ শক্তি সঞ্চয় সময় এবং উচ্চ ক্ষতির প্রান্তিকের কারণে টাইটানিয়াম-নীলকান্তমণি লেজারগুলির তুলনায় উচ্চ-শক্তি ডাল উত্পাদন করে। পাম্পিং সলিড স্টেট লেজিং মিডিয়া সাধারণত একটি ফ্ল্যাশল্যাম্প বা আর্ক ল্যাম্প ব্যবহার করে বা লেজার ডায়োড দ্বারা অপটিক্যালি পাম্প করা হয়। ডায়োড-পাম্পড সলিড-স্টেট লেজারগুলি অনেক বেশি দক্ষ হতে থাকে এবং উচ্চ-শক্তির সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির দাম কমে যাওয়ায় এটি অনেক বেশি সাধারণ হয়ে উঠেছে। সলিড-স্টেট লেজার এবং ফাইবার লেজারের মোড লকিং মোড লকিংয়ের বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে, কারণ বড়-শক্তির অতি-সংক্ষিপ্ত ডাল পাওয়া যেতে পারে। দুই ধরনের স্যাচুরেবল অ্যাবসর্বার রয়েছে যা মোড লকার হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ঃ এসইএসএএম এবং এসডব্লিউসিএনটি। গ্রাফিনও ব্যবহার করা হয়েছে। এই উপকরণগুলি একটি অরৈখিক আলোকীয় আচরণ ব্যবহার করে যাকে স্যাচুরেবল অ্যাবসর্পশন বলা হয় যাতে একটি লেজার ছোট পালস তৈরি করে। বর্তমান প্রয়োগ এবং উন্নয়নগুলি এফ-35 লাইটনিং 2-এর জন্য ঐচ্ছিক অস্ত্র হিসাবে সলিড-স্টেট লেজারগুলি তৈরি করা হচ্ছে এবং প্রায় কার্যকরী অবস্থানে পৌঁছেছে, পাশাপাশি নর্থরোপ গ্রুম্যানের ফায়ারস্ট্রাইক লেজার অস্ত্র ব্যবস্থা প্রবর্তন করা হচ্ছে। 2011 সালের এপ্রিলে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের নৌবাহিনী একটি উচ্চ শক্তির সলিড স্টেট লেজার পরীক্ষা করে। সঠিক পরিসীমা শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে, কিন্তু তারা বলেছে যে এটি "মাইলস নট ইয়ার্ডস" নিক্ষেপ করেছে। ইউরেনিয়াম-ডোপড ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড ছিল 1960-এর দশকে উদ্ভাবিত দ্বিতীয় ধরনের সলিড স্টেট লেজার। ইয়র্কটাউন হাইটস (মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র)-এ আইবিএম-এর পরীক্ষাগারগুলিতে পিটার সোরোকিন এবং মিরেক স্টিভেনসন মাইম্যানের রুবি লেজারের অল্প পরেই 2.5 মাইক্রোমিটারে লেজিং অর্জন করেছিলেন। মার্কিন সেনাবাহিনী একটি 58 কিলোওয়াট ফাইবার লেজার ব্যবহার করে একটি ট্রাক-মাউন্ট করা লেজার সিস্টেম পরীক্ষা করার প্রস্তুতি নিচ্ছে। লেজারের স্কেলিবিলিটি ড্রোন থেকে শুরু করে শক্তির বিভিন্ন স্তরে বিশাল জাহাজ পর্যন্ত সবকিছুর ব্যবহার উন্মুক্ত করে। নতুন লেজারটি তার রশ্মির মধ্যে উপলব্ধ শক্তির 40 শতাংশ রাখে, যা সলিড-স্টেট লেজারের জন্য খুব বেশি বলে মনে করা হয়। যেহেতু আরও বেশি সংখ্যক সামরিক যানবাহন এবং ট্রাক উন্নত হাইব্রিড ইঞ্জিন এবং প্রপালশন সিস্টেম ব্যবহার করছে যা লেজারের মতো প্রয়োগের জন্য বিদ্যুৎ উৎপাদন করে, তাই ট্রাক, ড্রোন, জাহাজ, হেলিকপ্টার এবং বিমানে প্রয়োগগুলি প্রসারিত হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। আরও দেখুন ডিস্ক লেজার লেজার নির্মাণ সলিড-স্টেট ডাই লেজার রেফারেন্স