অপটো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাস এর একটি বিভাগ ইলেকট্রনিক সিস্টেমে আলোর সাথে নিয়ন্ত্রণযোগ্যভাবে ইন্টারঅ্যাক্ট করার জন্য নির্ভুল-ইঞ্জিনিয়ারযুক্ত অপটিক্যাল গ্লাস বিশেষভাবে তৈরি এবং তৈরি . এটি ডিভাইসগুলিতে অপটিক্যাল ইন্টারফেস উপাদান হিসাবে কাজ করে যা হয় নির্গত করে, সনাক্ত করে, প্রেরণ করে, মডিউল করে বা আলোকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করে — বা তদ্বিপরীত। স্ট্যান্ডার্ড ফ্ল্যাট গ্লাস বা বোরোসিলিকেট গ্লাসের বিপরীতে, অপটো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাসটি প্রতিসরণ সূচক, ট্রান্সমিশন স্পেকট্রাম, পৃষ্ঠের সমতলতা, অভ্যন্তরীণ একজাতীয়তা এবং বিয়ারফ্রিঞ্জেন্সের জন্য সুনির্দিষ্ট স্পেসিফিকেশনের জন্য তৈরি করা হয়েছে, যা এটিকে ফটোডিটেক্টর, লেজার ডায়োডস, এলইডি সেল, এলইডি সেল, অপটিক্যাল সোল ইত্যাদি ডিভাইসের মধ্যে সক্রিয় বা প্যাসিভ অপটিক্যাল উপাদান হিসেবে কাজ করতে সক্ষম করে। সিস্টেম, এবং ফাইবার অপটিক উপাদান। সংজ্ঞায়িত বৈশিষ্ট্য হল যে গ্লাস নিজেই পরিমাপ নির্ভুলতা সঙ্গে একটি সংজ্ঞায়িত অপটিক্যাল ফাংশন সঞ্চালন করা আবশ্যক , শুধুমাত্র একটি স্বচ্ছ জানালা বা কাঠামোগত ঘের হিসাবে পরিবেশন করা হয় না।
কোর অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য যা অপ্টো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাসকে সংজ্ঞায়িত করে
অপ্টো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাসকে স্ট্যান্ডার্ড গ্লাস থেকে আলাদা করে এমন বৈশিষ্ট্যগুলি উত্পাদনের সময় শক্তভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয় এবং ব্যবহারের আগে পরিমাপ দ্বারা যাচাই করা হয়। এই বৈশিষ্ট্যগুলি প্রতিটি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ততা নির্ধারণ করে।
প্রতিসরণ সূচক এবং বিচ্ছুরণ
প্রতিসরাঙ্ক সূচক (n) নির্ধারণ করে যে কাচ আলোকে কতটা বেঁকে যায় যখন এটি উপাদানটিতে প্রবেশ করে এবং প্রস্থান করে — মৌলিক সম্পত্তি যা ফোকাসিং, কোলিমেশন এবং বিম শেপিং নিয়ন্ত্রণ করে। অপটো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাস থেকে সীমাবদ্ধ প্রতিসরাঙ্ক সূচক অর্জন করতে প্রণয়ন করা হয় n = 1.45 (নিম্ন-সূচক সিলিকা চশমা) থেকে n = 2.0 এবং তার উপরে (উচ্চ-সূচক চ্যালকোজেনাইড এবং ভারী ফ্লিন্ট চশমা) , এর ধারাবাহিকতা সহ ±0.0001 বা আরও ভাল উৎপাদন ব্যাচ জুড়ে। Abbe সংখ্যা (Vd) - যা বর্ণনা করে বর্ণময় বিচ্ছুরণ, বা প্রতিসরণ সূচক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে কতটা পরিবর্তিত হয় - থেকে মানগুলিতে নিয়ন্ত্রিত হয় Vd = 20 (উচ্চ বিচ্ছুরণ ফ্লিন্ট গ্লাস) থেকে Vd = 80 (নিম্ন বিচ্ছুরণ মুকুট গ্লাস) , অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অ্যাক্রোম্যাটিক সংশোধন বা তরঙ্গদৈর্ঘ্য-নির্বাচিত আচরণ প্রয়োজন কিনা তার উপর নির্ভর করে।
ট্রান্সমিশন স্পেকট্রাম
বিভিন্ন অপটো-ইলেক্ট্রনিক অ্যাপ্লিকেশন বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কাজ করে এবং কাচটি অবশ্যই স্বচ্ছ হতে হবে - উপরে অভ্যন্তরীণ সংক্রমণ সহ 90-99% অ্যাপ্লিকেশন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য - সম্ভাব্যভাবে অবাঞ্ছিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্লক করার সময়। স্ট্যান্ডার্ড অপটিক্যাল গ্লাস আনুমানিক থেকে ভাল প্রেরণ 350 এনএম (নিয়ার-ইউভি) থেকে 2,500 এনএম (মধ্য-ইনফ্রারেড) . বিশেষায়িত চশমা এই পরিসরকে প্রসারিত করে: ইউভি-ট্রান্সমিটিং ফিউজড সিলিকা তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে নিচের দিকে নিয়ে যায় 150 এনএম , যখন চ্যালকোজেনাইড চশমা মধ্য-এবং দূর-ইনফ্রারেড থেকে প্রেরণ করে 1 µm থেকে 12 µm বা তার বেশি তাপীয় ইমেজিং এবং ইনফ্রারেড সেন্সর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য।
সারফেস সমতলতা এবং পৃষ্ঠের গুণমান
পৃষ্ঠের সমতলতা — আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ভগ্নাংশে পরিমাপ করা হয় — এবং পৃষ্ঠের গুণমান (স্ক্র্যাচ, খনন এবং পৃষ্ঠের ক্ষতির অনুপস্থিতি) সরাসরি অপটিক্যাল কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে। অপ্টো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাস এর সমতলতা স্পেসিফিকেশনে পালিশ করা হয় λ/4 থেকে λ/20 (যেখানে λ = 633 nm), এর পৃষ্ঠ বিচ্যুতির সাথে সম্পর্কিত 158 এনএম থেকে 32 এনএম একটি নিখুঁত সমতল থেকে। স্ক্র্যাচ-ডিগ নোটেশন ব্যবহার করে পৃষ্ঠের গুণমান নির্দিষ্ট করা হয় (যেমন, 60-40, 20-10, 10-5), যেখানে নিম্ন সংখ্যাগুলি কম এবং ছোট পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলি নির্দেশ করে।
অভ্যন্তরীণ একজাতীয়তা এবং বুদ্বুদ/অন্তর্ভুক্তি বিষয়বস্তু
কাচের ভলিউম জুড়ে প্রতিসরাঙ্ক সূচকের তারতম্য (অসমজাতীয়তা) তরঙ্গফ্রন্ট বিকৃতি ঘটায় যা অপটিক্যাল কর্মক্ষমতা হ্রাস করে। প্রিমিয়াম অপ্টো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাস এর প্রতিসরাঙ্ক সূচক একজাতীয়তা অর্জন করে ±1 × 10⁻⁶ বা আরও ভালো অ্যাপারচার জুড়ে। বুদবুদ এবং অন্তর্ভুক্তিগুলি (গলে যাওয়ার সময় কাঁচে আটকে থাকা কঠিন কণাগুলি) প্রতি 100 cm³ কাচের আয়তনের মোট ক্রস-বিভাগীয় এলাকা দ্বারা পরিমাপ করা হয় এবং অবশ্যই ISO 10110 বা SCHOTT গ্লাস ক্যাটালগ গ্রেডের মতো আন্তর্জাতিক মান দ্বারা নির্দিষ্ট সীমার নীচে হতে হবে।
অপ্টো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাসের প্রধান প্রকার এবং তাদের রচনা
অপটো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাস বেশ কয়েকটি স্বতন্ত্র উপাদান পরিবারকে অন্তর্ভুক্ত করে, প্রতিটি বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসীমা এবং কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তার জন্য উপযুক্ত।
| কাচের ধরন | বেস কম্পোজিশন | ট্রান্সমিশন রেঞ্জ | প্রতিসরণ সূচক পরিসীমা | কী অ্যাপ্লিকেশন |
|---|---|---|---|---|
| ফিউজড সিলিকা (সিন্থেটিক) | বিশুদ্ধ SiO₂ | 150 এনএম – 3.5 µm | n ≈ 1.46 | ইউভি লেজার, গভীর-ইউভি লিথোগ্রাফি, ফাইবার অপটিক্স |
| ক্রাউন গ্লাস (BK7 প্রকার) | SiO₂–B₂O₃–K₂O | 350 nm – 2.5 µm | n ≈ 1.52 | সাধারণ অপটিক্স, লেন্স, জানালা, বিম স্প্লিটার |
| ফ্লিন্ট গ্লাস | SiO₂–PbO বা SiO₂–TiO₂–BaO | 380 nm – 2.2 µm | n = 1.60–1.90 | উচ্চ-সূচক অপটিক্স, অ্যাক্রোম্যাটিক ডাবলটস, প্রিজম |
| চ্যালকোজেনাইড গ্লাস | As–S, Ge–As–Se, Ge–Sb–Te | 1 µm - 12 µm (ইনফ্রারেড) | n = 2.4–3.5 | থার্মাল ইমেজিং, ইনফ্রারেড সেন্সর, নাইট ভিশন |
| ফ্লোরাইড গ্লাস (ZBLAN) | ZrF₄–BaF₂–LaF₃–AlF₃–NaF | 300 nm – 8 µm | n ≈ 1.50 | মিড-আইআর ফাইবার অপটিক্স, মেডিকেল লেজার ডেলিভারি |
| ফসফেট গ্লাস | P₂O₅-ভিত্তিক বিরল আর্থ ডোপ্যান্ট | 300 nm – 3 µm | n = 1.48–1.56 | ফাইবার পরিবর্ধক (Er-doped), সলিড-স্টেট লেজার |
কীভাবে অপ্টো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাস কী ডিভাইস ক্যাটাগরিতে ব্যবহার করা হয়
ফটোডিটেক্টর এবং অপটিক্যাল সেন্সর
ফটোডিটেক্টরগুলিতে - যে ডিভাইসগুলি আলোর তীব্রতাকে বৈদ্যুতিক প্রবাহে রূপান্তরিত করে - অপটো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাস সেমিকন্ডাক্টর সেন্সিং এলিমেন্টের সামনে প্রতিরক্ষামূলক উইন্ডো এবং অপটিক্যাল ফিল্টার হিসেবে কাজ করে। কাঁচকে অবশ্যই লক্ষ্য তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে ন্যূনতম প্রতিফলন এবং শোষণের ক্ষতির সাথে প্রেরণ করতে হবে যখন তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে ব্লক করে যা মিথ্যা সংকেত সৃষ্টি করবে বা সনাক্তকারীর ক্ষতি করবে। জানালার কাচের উভয় পৃষ্ঠে প্রয়োগ করা অ্যান্টি-প্রতিফলন আবরণ প্রতিফলন ক্ষতি প্রায় কম করে 4% প্রতি পৃষ্ঠ (আনকোটেড) থেকে পৃষ্ঠ প্রতি 0.1% এর কম , ঘটনা আলোর ভগ্নাংশকে সর্বাধিক করে যা ডিটেক্টরে পৌঁছায়।
লেজার এবং LED উপাদান
লেজার ডায়োড প্যাকেজ এবং উচ্চ-পাওয়ার এলইডি মডিউলগুলি আউটপুট উইন্ডো, বিম-শেপিং লেন্স এবং কোলিমেটিং উপাদান হিসাবে অপ্টো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাস ব্যবহার করে। গ্লাসকে অবশ্যই উচ্চ ফোটন ফ্লাক্স ঘনত্ব সহ্য করতে হবে — সম্ভাব্য প্রতি সেমি² মেগাওয়াট স্পন্দিত লেজার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে — লেজার-প্ররোচিত ক্ষতি (এলআইডি), তাপীয় ফাটল বা ফটোডার্কিং সহ্য না করে। ফিউজড সিলিকা এবং নির্বাচিত অপটিক্যাল ক্রাউন চশমাগুলি উচ্চ-শক্তি লেজার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পছন্দ করা হয় কারণ তাদের উচ্চ লেজার ক্ষতি থ্রেশহোল্ড এবং লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কম শোষণ।
অপটিক্যাল ফাইবার এবং ওয়েভগাইড উপাদান
অপটিক্যাল ফাইবার — টেলিকমিউনিকেশন এবং ডেটা সেন্টার আন্তঃসংযোগের প্রাথমিক ট্রান্সমিশন মাধ্যম — নিজেই অপ্টো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাসের একটি বিশেষ রূপ: একটি সুনির্দিষ্টভাবে আঁকা সিলিকা ফাইবার যার কোর রিফ্র্যাক্টিভ ইনডেক্স ক্ল্যাডিংয়ের চেয়ে সামান্য বেশি, যা শত শত কিলোমিটার দূরত্বে মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে আলোকে নির্দেশ করে। ক্ষতি 0.15 dB/km হিসাবে কম 1,550 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্যে। টেলিকমিউনিকেশন ফাইবারের জন্য বিশুদ্ধতার প্রয়োজনীয়তা - নীচে হাইড্রক্সিল (OH) আয়ন সামগ্রী বিলিয়ন প্রতি 1 অংশ লো-ওয়াটার-পিক ফাইবার গ্রেডে — অপ্টো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাসটি যে নির্ভুলতা দিয়ে তৈরি করা হয়েছে তা ব্যাখ্যা করুন।
সোলার সেল কভার গ্লাস এবং ঘনীভূত অপটিক্স
ফটোভোলটাইক সৌর কোষ ব্যবহার করে অপটো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাস একটি প্রতিরক্ষামূলক এনক্যাপসুল্যান্ট কভার হিসাবে এবং, ফোটোভোলটাইক (সিপিভি) সিস্টেমে ঘনীভূত, নির্ভুল অপটিক্যাল ঘনীভূতকারী হিসাবে যা সূর্যালোককে ছোট, উচ্চ-দক্ষ মাল্টি-জাংশন কোষগুলিতে ফোকাস করে। সোলার কভার গ্লাস অবশ্যই উচ্চ সৌর ট্রান্সমিট্যান্সকে একত্রিত করতে হবে (উপরে 91-92% 300-1,200 এনএম সৌর বর্ণালী জুড়ে), শোষণকে ন্যূনতম করার জন্য কম লোহার সামগ্রী এবং পৃষ্ঠের প্রতিফলন কমাতে অ্যান্টি-রিফ্লেকশন টেক্সচারিং বা আবরণ — এই অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলিকে একটি উপর বজায় রাখার সময় 25-30 বছরের আউটডোর পরিষেবা জীবন .
ডিসপ্লে এবং ইমেজিং সিস্টেম
স্মার্টফোন ডিসপ্লে, ক্যামেরা মডিউল, ফ্ল্যাট প্যানেল ডিসপ্লে এবং প্রজেকশন সিস্টেমের কভার গ্লাস এবং অপটিক্যাল স্ট্যাক উপাদানগুলি সবই অপ্টো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাসের মধ্যে পড়ে। ক্যামেরা লেন্স উপাদানগুলি প্রয়োজনীয় চিত্র রেজোলিউশন, রঙিন সংশোধন এবং কম-আলো সংবেদনশীলতা অর্জনের জন্য শক্তভাবে নিয়ন্ত্রিত প্রতিসরাঙ্ক সূচক এবং বিচ্ছুরণ সহ নির্ভুলতা-ঢালাই করা অপটিক্যাল গ্লাস ব্যবহার করে। স্মার্টফোন ক্যামেরা মডিউল এখন নিয়মিত অন্তর্ভুক্ত 5-8 পৃথক গ্লাস লেন্স উপাদান প্রতি অপটিক্যাল সিস্টেম, প্রতিটি ঢালাই বা স্থল থেকে সাব-মাইক্রোন নির্ভুলতা।
উত্পাদন প্রক্রিয়া যা গ্লাস অপটিক্যাল গুণমান নির্ধারণ করে
অপ্টো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাসের অপটিক্যাল গুণমান প্রাথমিকভাবে গলে যাওয়া এবং তৈরির পর্যায়ে নির্ধারিত হয়, পরবর্তী ঠান্ডা-কাজ প্রক্রিয়াগুলি পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিশোধন করে কিন্তু মৌলিক বাল্ক ত্রুটিগুলি সংশোধন করতে অক্ষম।
- যথার্থ গলন এবং একজাতকরণ - কাঁচামাল ব্যাচের বিশুদ্ধতা এবং গলিত তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ গুরুত্বপূর্ণ। এমনকি যন্ত্রাংশ-প্রতি-মিলিয়ন স্তরে লোহার স্তর (Fe²⁺/Fe³⁺) দৃশ্যমান এবং কাছাকাছি-ইনফ্রারেডে শোষণ ব্যান্ড প্রবর্তন করে, যা সংক্রমণ হ্রাস করে। প্ল্যাটিনাম-রেখাযুক্ত গলে যাওয়া জাহাজগুলি প্রিমিয়াম অপটিক্যাল চশমার জন্য ব্যবহার করা হয় যাতে অবাধ্য ক্রুসিবল পদার্থ থেকে দূষণ প্রতিরোধ করা হয়।
- নিয়ন্ত্রিত annealing — গঠনের পরে ধীর, সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রিত কুলিং (অ্যানিলিং) অভ্যন্তরীণ চাপ থেকে মুক্তি দেয় যা অন্যথায় বায়ারফ্রিঞ্জেন্সের কারণ হতে পারে — মেরুকরণের একটি বিভাজন যা লেজার রশ্মির সমন্বয়কে হ্রাস করে এবং পোলারিমেট্রিক সেন্সরগুলির যথার্থতা হ্রাস করে। প্রিমিয়াম অপটিক্যাল গ্লাসের জন্য অ্যানিলিং হার সাধারণত প্রতি ঘন্টায় 1-5°C গ্লাস ট্রানজিশন তাপমাত্রা পরিসীমা মাধ্যমে।
- যথার্থ নাকাল এবং মসৃণতা — অপটিক্যাল সারফেসগুলিকে ক্রমশ সূক্ষ্ম ঘষিয়া তুলিয়া ফেলা হয়, তারপর নিয়ন্ত্রিত চাপ এবং আপেক্ষিক গতির সাহায্যে পিচ বা পলিউরেথেন পলিশিং টুল ব্যবহার করে প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের রুক্ষতা এবং সমতলতায় পালিশ করা হয়। উচ্চ মানের অপটিক্যাল পৃষ্ঠতলের জন্য পৃষ্ঠের রুক্ষতা সাধারণত হয় Ra < 1 nm - পারমাণবিক স্কেলে মসৃণতা।
- বিরোধী প্রতিফলন এবং কার্যকরী আবরণ জমা — ভৌত বাষ্প জমা (PVD) এবং আয়ন বিম স্পুটারিং একক-স্তর বা বহু-স্তর পাতলা-ফিল্ম আবরণ প্রয়োগ করতে ব্যবহৃত হয় যা পৃষ্ঠের প্রতিফলন পরিবর্তন করে, তরঙ্গদৈর্ঘ্য-নির্বাচিত ফিল্টারিং যোগ করে বা পরিবেশগত সুরক্ষা প্রদান করে। অপ্টো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাসে একটি স্ট্যান্ডার্ড ব্রডব্যান্ড অ্যান্টি-রিফ্লেকশন লেপ থাকে 4-8 পর্যায়ক্রমে উচ্চ- এবং নিম্ন-সূচক স্তর 1 µm এর নিচে মোট বেধ সহ।
অপ্টো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাস বনাম স্ট্যান্ডার্ড গ্লাস: মূল পার্থক্য
| সম্পত্তি | অপটো-ইলেক্ট্রনিক্স গ্লাস | স্ট্যান্ডার্ড ফ্লোট গ্লাস |
|---|---|---|
| প্রতিসরণমূলক সূচক নিয়ন্ত্রণ | ±0.0001 বা আরও ভাল per batch | নির্ভুলতা নিয়ন্ত্রণ করা হয় না |
| অভ্যন্তরীণ সংক্রমণ | ডিজাইন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে প্রতি সেমি >99% | 85-90% (লোহা শোষণ সীমা) |
| পৃষ্ঠ সমতলতা | λ/4 থেকে λ/20 (polished) | বেশ কিছু তরঙ্গদৈর্ঘ্য — অপটিক্যালি সমতল নয় |
| একজাতীয়তা | অ্যাপারচার জুড়ে Δn ≤ ±1 × 10⁻⁶ | উল্লেখযোগ্য সূচক বৈচিত্র বর্তমান |
| বিয়ারফ্রিংজেন্স | <2-5 nm/cm (অ্যানিলড) | উচ্চ - অবশিষ্ট তাপ চাপ উপস্থিত |
| বুদ্বুদ এবং অন্তর্ভুক্তি বিষয়বস্তু | ISO 10110 অনুযায়ী কঠোরভাবে নির্দিষ্ট করা হয়েছে | নির্দিষ্ট করা নেই |
| উপলব্ধ তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসীমা | 150 এনএম to 12 µm (grade dependent) | ~380 nm – 2.5 µm (শুধুমাত্র কাছাকাছি-IR-তে দৃশ্যমান) |
| খরচ | উচ্চ — নির্ভুল উত্পাদন প্রয়োজন | নিম্ন — পণ্য উত্পাদন |
