সাধারণ অপটিক্যাল উপকরণের ভূমিকা

যেকোনো অপটিক্যাল উৎপাদন প্রক্রিয়ার প্রথম ধাপ হল উপযুক্ত অপটিক্যাল উপকরণ নির্বাচন। অপটিক্যাল উপকরণের অপটিক্যাল পরামিতি (প্রতিসরাঙ্ক, অ্যাবে সংখ্যা, ট্রান্সমিট্যান্স, রিফ্লেক্টিভিটি), ভৌত বৈশিষ্ট্য (কঠোরতা, বিকৃতি, বুদবুদের পরিমাণ, পয়সনের অনুপাত), এবং এমনকি তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্য (তাপীয় প্রসারণ সহগ, প্রতিসরাঙ্ক এবং তাপমাত্রার মধ্যে সম্পর্ক) - এগুলি সবই অপটিক্যাল উপকরণের অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করবে। অপটিক্যাল উপাদান এবং সিস্টেমের কর্মক্ষমতা। এই নিবন্ধটি সংক্ষেপে সাধারণ অপটিক্যাল উপকরণ এবং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে পরিচয় করিয়ে দেবে।
অপটিক্যাল উপকরণগুলিকে প্রধানত তিনটি ভাগে ভাগ করা হয়: অপটিক্যাল গ্লাস, অপটিক্যাল স্ফটিক এবং বিশেষ অপটিক্যাল উপকরণ।

০১ অপটিক্যাল গ্লাস
অপটিক্যাল গ্লাস একটি নিরাকার (কাঁচা) অপটিক্যাল মাধ্যম উপাদান যা আলো প্রেরণ করতে পারে। এর মধ্য দিয়ে যাওয়া আলো তার প্রচারের দিক, পর্যায় এবং তীব্রতা পরিবর্তন করতে পারে। এটি সাধারণত অপটিক্যাল যন্ত্র বা সিস্টেমে প্রিজম, লেন্স, আয়না, জানালা এবং ফিল্টারের মতো অপটিক্যাল উপাদান তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। অপটিক্যাল গ্লাসের উচ্চ স্বচ্ছতা, রাসায়নিক স্থিতিশীলতা এবং গঠন এবং কর্মক্ষমতায় ভৌত অভিন্নতা রয়েছে। এর নির্দিষ্ট এবং সঠিক অপটিক্যাল ধ্রুবক রয়েছে। নিম্ন-তাপমাত্রার কঠিন অবস্থায়, অপটিক্যাল গ্লাস উচ্চ-তাপমাত্রার তরল অবস্থার নিরাকার কাঠামো ধরে রাখে। আদর্শভাবে, কাচের অভ্যন্তরীণ ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য, যেমন প্রতিসরাঙ্ক, তাপীয় প্রসারণ সহগ, কঠোরতা, তাপ পরিবাহিতা, বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, স্থিতিস্থাপক মডুলাস ইত্যাদি, সমস্ত দিকে একই, যাকে আইসোট্রপি বলা হয়।
অপটিক্যাল গ্লাসের প্রধান নির্মাতাদের মধ্যে রয়েছে জার্মানির স্কট, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের কর্নিং, জাপানের ওহারা এবং দেশীয় চেংডু গুয়াংমিং গ্লাস (সিডিজিএম) ইত্যাদি।

প্রতিসরাঙ্ক এবং বিচ্ছুরণ চিত্র

অপটিক্যাল গ্লাস রিফ্র্যাক্টিভ ইনডেক্স কার্ভ

ট্রান্সমিট্যান্স কার্ভ

০২. অপটিক্যাল স্ফটিক

অপটিক্যাল স্ফটিক বলতে অপটিক্যাল মিডিয়াতে ব্যবহৃত স্ফটিক উপাদানকে বোঝায়। অপটিক্যাল স্ফটিকের কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যের কারণে, এটি অতিবেগুনী এবং ইনফ্রারেড অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বিভিন্ন জানালা, লেন্স এবং প্রিজম তৈরিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হতে পারে। স্ফটিক কাঠামো অনুসারে, এটি একক স্ফটিক এবং পলিক্রিস্টালাইনে বিভক্ত করা যেতে পারে। একক স্ফটিক উপকরণগুলিতে উচ্চ স্ফটিক অখণ্ডতা এবং আলোর সংক্রমণ রয়েছে, পাশাপাশি কম ইনপুট ক্ষতি রয়েছে, তাই একক স্ফটিকগুলি মূলত অপটিক্যাল স্ফটিকগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
বিশেষ করে: সাধারণ UV এবং ইনফ্রারেড স্ফটিক উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে: কোয়ার্টজ (SiO2), ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড (CaF2), লিথিয়াম ফ্লোরাইড (LiF), শিলা লবণ (NaCl), সিলিকন (Si), জার্মেনিয়াম (Ge), ইত্যাদি।
পোলারাইজিং স্ফটিক: সাধারণত ব্যবহৃত পোলারাইজিং স্ফটিকগুলির মধ্যে রয়েছে ক্যালসাইট (CaCO3), কোয়ার্টজ (SiO2), সোডিয়াম নাইট্রেট (নাইট্রেট) ইত্যাদি।
অ্যাক্রোমেটিক স্ফটিক: অ্যাক্রোমেটিক অবজেক্টিভ লেন্স তৈরিতে স্ফটিকের বিশেষ বিচ্ছুরণ বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড (CaF2) কাচের সাথে একত্রিত হয়ে একটি অ্যাক্রোমেটিক সিস্টেম তৈরি করে, যা গোলাকার বিচ্যুতি এবং গৌণ বর্ণালী দূর করতে পারে।
লেজার স্ফটিক: সলিড-স্টেট লেজারের জন্য কার্যকরী উপকরণ হিসেবে ব্যবহৃত হয়, যেমন রুবি, ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড, নিওডিয়ামিয়াম-ডোপেড ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গারনেট স্ফটিক ইত্যাদি।

স্ফটিক উপকরণগুলিকে প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিমভাবে জন্মানো এই দুই ভাগে ভাগ করা হয়। প্রাকৃতিক স্ফটিক খুবই বিরল, কৃত্রিমভাবে জন্মানো কঠিন, আকারে সীমিত এবং ব্যয়বহুল। সাধারণত যখন কাচের উপাদান অপর্যাপ্ত থাকে তখন বিবেচনা করা হয়, এটি অদৃশ্য আলোর ব্যান্ডে কাজ করতে পারে এবং সেমিকন্ডাক্টর এবং লেজার শিল্পে ব্যবহৃত হয়।

০৩ বিশেষ অপটিক্যাল উপকরণ

ক. কাচ-সিরামিক
কাচ-সিরামিক হল একটি বিশেষ অপটিক্যাল উপাদান যা কাচ বা স্ফটিক নয়, বরং এর মাঝামাঝি কোথাও। কাচ-সিরামিক এবং সাধারণ অপটিক্যাল কাচের মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল স্ফটিক কাঠামোর উপস্থিতি। সিরামিকের তুলনায় এর সূক্ষ্ম স্ফটিক কাঠামো রয়েছে। এর বৈশিষ্ট্য হল নিম্ন তাপীয় প্রসারণ সহগ, উচ্চ শক্তি, উচ্চ কঠোরতা, কম ঘনত্ব এবং অত্যন্ত উচ্চ স্থিতিশীলতা। এটি ফ্ল্যাট স্ফটিক, স্ট্যান্ডার্ড মিটার স্টিক, বড় আয়না, লেজার জাইরোস্কোপ ইত্যাদি প্রক্রিয়াকরণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

মাইক্রোক্রিস্টালাইন অপটিক্যাল উপকরণের তাপীয় সম্প্রসারণ সহগ 0.0±0.2×10-7/℃ (0~50℃) পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে

খ. সিলিকন কার্বাইড

সিলিকন কার্বাইড একটি বিশেষ সিরামিক উপাদান যা অপটিক্যাল উপাদান হিসেবেও ব্যবহৃত হয়। সিলিকন কার্বাইডের ভালো দৃঢ়তা, কম তাপীয় বিকৃতি সহগ, চমৎকার তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং উল্লেখযোগ্য ওজন হ্রাস প্রভাব রয়েছে। এটি বৃহৎ আকারের হালকা আয়নার জন্য প্রধান উপাদান হিসাবে বিবেচিত হয় এবং মহাকাশ, উচ্চ-শক্তি লেজার, সেমিকন্ডাক্টর এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

এই ধরণের অপটিক্যাল উপকরণগুলিকে অপটিক্যাল মিডিয়া উপকরণও বলা যেতে পারে। অপটিক্যাল মিডিয়া উপকরণের প্রধান বিভাগগুলি ছাড়াও, অপটিক্যাল ফাইবার উপকরণ, অপটিক্যাল ফিল্ম উপকরণ, তরল স্ফটিক উপকরণ, আলোকিত উপকরণ ইত্যাদি সবই অপটিক্যাল উপকরণের অন্তর্গত। অপটিক্যাল প্রযুক্তির বিকাশ অপটিক্যাল উপাদান প্রযুক্তির সাথে অবিচ্ছেদ্য। আমরা আমার দেশের অপটিক্যাল উপাদান প্রযুক্তির অগ্রগতির জন্য উন্মুখ।