উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন আল্ট্রাফাস্ট লেজার সরঞ্জামের অ্যাপ্লিকেশন বাজারে কীভাবে প্রবেশ করা যায়?

শিল্পক্ষেত্রে লেজার প্রক্রিয়াকরণের তিনটি প্রধান বৈশিষ্ট্য রয়েছে: উচ্চ দক্ষতা, নির্ভুলতা এবং সর্বোত্তম গুণমান। এই তিনটি বৈশিষ্ট্যের কারণেই বিভিন্ন উৎপাদন খাতে লেজার প্রক্রিয়াকরণ ব্যাপকভাবে সমাদৃত হয়েছে। উচ্চ-ক্ষমতার ধাতু কর্তন হোক বা মাঝারি থেকে নিম্ন শক্তির স্তরে মাইক্রো-প্রক্রিয়াকরণ হোক, লেজার পদ্ধতিগুলো প্রচলিত প্রক্রিয়াকরণ কৌশলের তুলনায় উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদর্শন করেছে। ফলস্বরূপ, গত এক দশক বা তারও বেশি সময় ধরে লেজার প্রক্রিয়াকরণের দ্রুত এবং ব্যাপক প্রয়োগ দেখা গেছে।

চীনে অতি দ্রুতগতির লেজারের উন্নয়ন

লেজার প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োগ ক্রমশ বৈচিত্র্যময় হয়েছে, যা মাঝারি ও উচ্চ-ক্ষমতার ফাইবার লেজার কাটিং, বড় ধাতব উপাদান ঝালাই এবং অতি-দ্রুত লেজার মাইক্রো-প্রক্রিয়াজাতকরণের মাধ্যমে সূক্ষ্ম পণ্য তৈরির মতো বিভিন্ন কাজের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করছে। অতি-দ্রুত লেজার, যার মধ্যে পিকোসেকেন্ড লেজার (১০⁻¹² সেকেন্ড) এবং ফেমটোসেকেন্ড লেজার (১০⁻¹⁵ সেকেন্ড) অন্তর্ভুক্ত, মাত্র ২০ বছরে বিকশিত হয়েছে। ২০১০ সালে এগুলোর বাণিজ্যিক ব্যবহার শুরু হয় এবং ধীরে ধীরে চিকিৎসা ও শিল্প প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে প্রবেশ করে। চীন ২০১২ সালে অতি-দ্রুত লেজারের শিল্প ব্যবহার শুরু করলেও, এর উন্নত সংস্করণ কেবল ২০১৪ সালেই বাজারে আসে। এর আগে, প্রায় সমস্ত অতি-দ্রুত লেজারই আমদানি করা হতো।

২০১৫ সাল নাগাদ, বিদেশী নির্মাতাদের কাছে তুলনামূলকভাবে উন্নত প্রযুক্তি থাকা সত্ত্বেও, আল্ট্রাফাস্ট লেজারের দাম ২০ লক্ষ চীনা ইউয়ান ছাড়িয়ে গিয়েছিল। একটিমাত্র নির্ভুল আল্ট্রাফাস্ট লেজার কাটিং মেশিন ৪০ লক্ষ ইউয়ানেরও বেশি দামে বিক্রি হতো। এই উচ্চ মূল্য চীনে আল্ট্রাফাস্ট লেজারের ব্যাপক প্রয়োগে বাধা সৃষ্টি করেছিল। ২০১৫ সালের পর, চীন আল্ট্রাফাস্ট লেজারের দেশীয়করণকে ত্বরান্বিত করে। দ্রুত প্রযুক্তিগত অগ্রগতি সাধিত হয় এবং ২০১৭ সাল নাগাদ, দশটিরও বেশি চীনা আল্ট্রাফাস্ট লেজার কোম্পানি বিদেশী পণ্যের সাথে সমানভাবে প্রতিযোগিতা করছিল। চীনে তৈরি আল্ট্রাফাস্ট লেজারের দাম মাত্র কয়েক হাজার ইউয়ানে নেমে আসে, যা আমদানিকৃত পণ্যগুলোকে সেই অনুযায়ী তাদের দাম কমাতে বাধ্য করে। সেই সময়ে, দেশীয়ভাবে উৎপাদিত আল্ট্রাফাস্ট লেজারগুলো স্থিতিশীল হয় এবং কম-ক্ষমতার পর্যায়ে (৩ওয়াট-১৫ওয়াট) জনপ্রিয়তা লাভ করে। চীনা আল্ট্রাফাস্ট লেজারের চালান ২০১৫ সালের ১০০ ইউনিটেরও কম থেকে বেড়ে ২০২১ সালে ২,৪০০ ইউনিটে পৌঁছায়। ২০২০ সালে, চীনের আল্ট্রাফাস্ট লেজার বাজারের আকার ছিল প্রায় ২.৭৪ বিলিয়ন ইউয়ান।

অতি দ্রুতগতির লেজারের শক্তি ক্রমাগত নতুন উচ্চতায় পৌঁছাচ্ছে

সাম্প্রতিক বছরগুলোতে, চীনের গবেষকদের প্রচেষ্টার ফলে চীনা-নির্মিত অতি-দ্রুত লেজার প্রযুক্তিতে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি সাধিত হয়েছে: যেমন ৫০ ওয়াটের একটি অতিবেগুনি পিকোসেকেন্ড লেজারের সফল উদ্ভাবন এবং ৫০ ওয়াটের একটি ফেমটোসেকেন্ড লেজারের ক্রমান্বয়ে পরিপক্কতা লাভ। ২০২৩ সালে, বেইজিং-ভিত্তিক একটি কোম্পানি ৫০০ ওয়াটের একটি উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ইনফ্রারেড পিকোসেকেন্ড লেজার বাজারে আনে। বর্তমানে, চীনের অতি-দ্রুত লেজার প্রযুক্তি ইউরোপ ও যুক্তরাষ্ট্রের উন্নত স্তরের সাথে ব্যবধান অনেকটাই কমিয়ে এনেছে এবং কেবল সর্বোচ্চ শক্তি, স্থিতিশীলতা ও সর্বনিম্ন পালস প্রস্থের মতো মূল সূচকগুলোতে পিছিয়ে আছে।

আল্ট্রাফাস্ট লেজারের প্রত্যাশিত ভবিষ্যৎ উন্নয়নে পালস প্রস্থের ক্রমাগত উন্নতির পাশাপাশি উচ্চতর ক্ষমতার সংস্করণ, যেমন ১০০০ ওয়াটের ইনফ্রারেড পিকোসেকেন্ড এবং ৫০০ ওয়াটের ফেমটোসেকেন্ড লেজার, প্রবর্তনের উপর মনোযোগ কেন্দ্রীভূত করা হচ্ছে। প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে সাথে এর প্রয়োগের ক্ষেত্রে কিছু প্রতিবন্ধকতা দূর হবে বলে আশা করা যায়।

চীনে অভ্যন্তরীণ বাজারের চাহিদা লেজার উৎপাদন ক্ষমতার উন্নয়নের তুলনায় পিছিয়ে আছে।

চীনের আল্ট্রাফাস্ট লেজার বাজারের আকারের বৃদ্ধির হার এর চালানের উল্লম্ফনের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে পিছিয়ে আছে। এই বৈষম্যের প্রধান কারণ হলো, চীনা আল্ট্রাফাস্ট লেজারের ডাউনস্ট্রিম অ্যাপ্লিকেশন বাজারটি এখনও পুরোপুরি উন্মুক্ত হয়নি। দেশীয় ও বিদেশী লেজার নির্মাতাদের মধ্যে বাজারের অংশ দখলের জন্য তীব্র প্রতিযোগিতা, মূল্যযুদ্ধ, অ্যাপ্লিকেশন পর্যায়ে অনেক অপরিপক্ক প্রক্রিয়া এবং গত তিন বছরে স্মার্টফোন ইলেকট্রনিক্স/প্যানেল বাজারে মন্দার কারণে অনেক ব্যবহারকারী আল্ট্রাফাস্ট লেজার লাইনে তাদের উৎপাদন সম্প্রসারণ করতে দ্বিধাগ্রস্ত।

শিট মেটালে দৃশ্যমান লেজার কাটিং এবং ওয়েল্ডিংয়ের বিপরীতে, আল্ট্রাফাস্ট লেজারের প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা অত্যন্ত অল্প সময়ে কাজ সম্পন্ন করে, যার জন্য বিভিন্ন প্রক্রিয়ায় ব্যাপক গবেষণার প্রয়োজন হয়। বর্তমানে, আমরা প্রায়শই উল্লেখ করি যে ফুল-স্ক্রিন স্মার্টফোন, কাচ, OLED PET ফিল্ম, FPC ফ্লেক্সিবল বোর্ড, PERC সোলার সেল, ওয়েফার কাটিং এবং সার্কিট বোর্ডে ব্লাইন্ড হোল ড্রিলিং সহ অন্যান্য ক্ষেত্রে আল্ট্রাফাস্ট লেজারের পরিপক্ক প্রয়োগ রয়েছে। এছাড়াও, বিশেষ উপাদান ড্রিলিং এবং কাটিংয়ের জন্য মহাকাশ এবং প্রতিরক্ষা খাতে এর গুরুত্ব বিশেষভাবে লক্ষণীয়।

উল্লেখ্য যে, যদিও দাবি করা হয় যে অতি দ্রুতগতির লেজার বিভিন্ন ক্ষেত্রের জন্য উপযুক্ত, এর প্রকৃত প্রয়োগ একটি ভিন্ন বিষয়। সেমিকন্ডাক্টর উপকরণ, চিপ, ওয়েফার, পিসিবি, কপার-ক্ল্যাড বোর্ড এবং এসএমটি-র মতো বৃহৎ পরিসরের উৎপাদন শিল্পে অতি দ্রুতগতির লেজারের উল্লেখযোগ্য প্রয়োগ খুব কম, বা আদৌ নেই। এটি লেজার প্রযুক্তির অগ্রগতির গতির তুলনায় অতি দ্রুতগতির লেজারের প্রয়োগ ও প্রক্রিয়ার উন্নয়নে একটি পশ্চাৎপদতা নির্দেশ করে।

অতি দ্রুত লেজার প্রক্রিয়াকরণে প্রয়োগ অন্বেষণের দীর্ঘ যাত্রা

চীনে, সূক্ষ্ম লেজার সরঞ্জাম তৈরিতে বিশেষজ্ঞ কোম্পানির সংখ্যা তুলনামূলকভাবে কম, যা মেটাল লেজার কাটিং প্রতিষ্ঠানগুলোর মাত্র প্রায় ১/২০ ভাগ। এই কোম্পানিগুলো সাধারণত আকারে বড় নয় এবং চিপস, পিসিবি ও প্যানেলের মতো শিল্পে তাদের প্রক্রিয়া উন্নয়নের সুযোগ সীমিত। অধিকন্তু, টার্মিনাল অ্যাপ্লিকেশনে পরিপক্ক উৎপাদন প্রক্রিয়া সম্পন্ন শিল্পগুলোকে লেজার মাইক্রো-প্রসেসিংয়ে স্থানান্তরের সময় প্রায়শই অসংখ্য পরীক্ষা-নিরীক্ষা ও যাচাইকরণের সম্মুখীন হতে হয়। সরঞ্জামের খরচ বিবেচনায় রেখে, নির্ভরযোগ্য নতুন প্রক্রিয়া সমাধান আবিষ্কার করতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে পরীক্ষা-নিরীক্ষার প্রয়োজন হয়। এই রূপান্তর প্রক্রিয়াটি সহজ নয়।

সম্পূর্ণ কাচ প্যানেল কাটা একটি নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে অতি দ্রুতগতির লেজারের জন্য একটি সম্ভাব্য প্রবেশপথ হতে পারে। মোবাইল গ্লাস স্ক্রিনের জন্য লেজার কাটিংয়ের দ্রুত গ্রহণ একটি সফল উদাহরণ হিসেবে দাঁড়িয়েছে। তবে, অন্যান্য শিল্পে বিশেষ উপাদান বা আধা-সমাপ্ত পণ্যের জন্য অতি দ্রুতগতির লেজারের গভীরে যেতে আরও গবেষণার প্রয়োজন। বর্তমানে, অতি দ্রুতগতির লেজারের প্রয়োগ কিছুটা সীমিত, যা মূলত অধাতব পদার্থ কাটার মধ্যেই সীমাবদ্ধ। OLED/সেমিকন্ডাক্টরের মতো বৃহত্তর ক্ষেত্রে এর প্রয়োগের অভাব রয়েছে, যা তুলে ধরে যে চীনের অতি দ্রুতগতির লেজার প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির সামগ্রিক স্তর এখনও উচ্চ নয়। এটি ভবিষ্যতের উন্নয়নের জন্য বিশাল সম্ভাবনাও নির্দেশ করে, যেখানে আগামী দশকে অতি দ্রুতগতির লেজার প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োগে ধীরে ধীরে বৃদ্ধি প্রত্যাশিত।