দৃশ্যমান-আলো লেজারগুলি চিপ স্কেলে সঙ্কুচিত হয়

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের গবেষকরা প্রথম উচ্চ-পারফরম্যান্স, টিউনযোগ্য এবং সংকীর্ণ-লাইনউইথের দৃশ্যমান-আলো লেজার তৈরি করেছেন যা ফোটোনিক চিপে ফিট করার জন্য যথেষ্ট ছোট। কলম্বিয়া ইউনিভার্সিটি স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যান্ড অ্যাপ্লায়েড সায়েন্সের একটি দল দ্বারা তৈরি, নতুন লেজারগুলি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্পেকট্রামের লাল অংশের চেয়ে কম তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কাজ করে এবং কোয়ান্টাম অপটিক্স, বায়োইমেজিং এবং লেজার ডিসপ্লেগুলির মতো প্রযুক্তিগুলিতে নিযুক্ত করা যেতে পারে।

"এখন পর্যন্ত, আমাদের তৈরি করা লেজারগুলির মতো পারফরম্যান্স সহ বেঞ্চটপ-আকারের এবং ব্যয়বহুল ছিল, যা পোর্টেবল পারমাণবিক ঘড়ি এবং AR/VR [অগমেন্টেড রিয়েলিটি এবং ভার্চুয়াল রিয়েলিটি] ডিভাইসের মতো উচ্চ প্রভাব প্রযুক্তির জন্য তাদের অনুপযুক্ত করে তুলেছিল," ব্যাখ্যা করে Mateus Corato Zanarella, একজন সদস্য মিকাল লিপসনের ন্যানোফোটোনিক্স গ্রুপ কলম্বিয়া এ "আমাদের কাজে আমরা দেখাই কিভাবে আমরা জটিল লেজার সিস্টেমের আকারকে তীব্রভাবে সঙ্কুচিত করতে সমন্বিত ফটোনিক্স ব্যবহার করতে পারি।"

ইন্টিগ্রেটেড ফোটোনিক্স ইতিমধ্যে ডেটা যোগাযোগ, ইমেজিং, সেন্সিং এবং বায়োমেডিকাল ডিভাইসগুলির মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আলো নিয়ন্ত্রণের উপায়ে বৈপ্লবিক পরিবর্তন করেছে, তিনি যোগ করেছেন। মাইক্রো- এবং ন্যানোস্কেল উপাদানগুলি ব্যবহার করে আলোকে রাউটিং এবং আকার দেওয়ার মাধ্যমে, এখন সম্পূর্ণ অপটিক্যাল সিস্টেমগুলিকে এমন বস্তুগুলিতে সঙ্কুচিত করা সম্ভব যা আঙুলের ডগায় ফিট করতে পারে। দুর্দান্ত অগ্রগতি সত্ত্বেও, তবে, উচ্চ-কর্মক্ষমতা চিপ-স্কেল লেজারের অভাব রয়েছে - যার অর্থ সম্পূর্ণ ক্ষুদ্রকরণের জন্য একটি মূল উপাদান নাগালের বাইরে রয়ে গেছে।

লাল রঙের চেয়ে ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সুরযোগ্য এবং সংকীর্ণ লাইনউইথ আলো

কলাম্বিয়ার নতুন অন-চিপ লেজার প্ল্যাটফর্মটি প্রথম যা একটি সমন্বিত লেজার প্ল্যাটফর্মের ক্ষুদ্রতম পদচিহ্ন এবং ক্ষুদ্রতম তরঙ্গদৈর্ঘ্য (404 এনএম) সহ লালের চেয়ে ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে সুরযোগ্য এবং সংকীর্ণ লাইনউইথ আলো প্রদর্শন করে। এটি আলোর উত্স হিসাবে বাণিজ্যিক ফেব্রি-পেরট লেজার ডায়োড এবং মাইক্রোন-আকারের সিলিকন নাইট্রাইড রেজোনেটর সহ একটি ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড চিপ (PIC) দ্বারা গঠিত। পরবর্তী উপাদানটি লেজারের নির্গমনকে একক-ফ্রিকোয়েন্সি, সহজে টিউনযোগ্য এবং লাইনউইথকে সংকীর্ণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে একটি শারীরিক প্রক্রিয়া যা স্ব-ইনজেকশন লকিং নামে পরিচিত। এই PIC ছাড়া, ডিভাইসটি বেশ কয়েকটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যে নির্গত হবে এবং সহজে টিউন করা যাবে না।

"প্রতিটি লেজার ডায়োড মূলত একটি রঙের বিভিন্ন শেডের অপবিত্র আলো নির্গত করে এবং সেই নির্গমনকে 'শুদ্ধ' করার জন্য আমরা আমাদের PIC ডিজাইন করি," Zanarella বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "যখন আমরা ডায়োড এবং চিপকে একত্রিত করি, PIC দ্বারা প্রদত্ত নির্বাচনী এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য অপটিক্যাল প্রতিক্রিয়া লেজারকে একাধিক শেডের পরিবর্তে উচ্চ বিশুদ্ধতার একক রঙ নির্গত করতে বাধ্য করে।"

হাই-এন্ড অ্যাপ্লিকেশন

গবেষকরা বলেছেন যে তারা 267 পেটাহার্টজ/সেকেন্ড পর্যন্ত একটি সুনির্দিষ্ট এবং দ্রুত ফ্যাশনে কাছাকাছি-অতিবেগুনী থেকে কাছাকাছি-ইনফ্রারেড পর্যন্ত রঙে বিশুদ্ধ আলো তৈরি এবং নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। এই ধরনের আলো পোর্টেবল পারমাণবিক ঘড়ির মতো উচ্চ-প্রান্তের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে নিযুক্ত করা যেতে পারে যা পূর্বে প্রয়োজনীয় লেজার উত্সের আকারের কারণে সম্ভব ছিল না। অন্যান্য সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে রয়েছে কোয়ান্টাম তথ্য, বায়োসেন্সিং, আন্ডারওয়াটার লেজার রেঞ্জিং (LiDAR) এবং Li-Fi (দৃশ্যমান আলো যোগাযোগ)।

অতি সংক্ষিপ্ত দৃশ্যমান হালকা ডাল সহজ করা

"এই কাজটি সম্পর্কে উত্তেজনাপূর্ণ বিষয় হল যে আমরা বিদ্যমান দৃষ্টান্তটি ভাঙতে সমন্বিত ফোটোনিক্সের শক্তি ব্যবহার করেছি যে উচ্চ-কর্মক্ষমতা দৃশ্যমান লেজারগুলিকে বেঞ্চটপ হতে হবে এবং হাজার হাজার ডলার খরচ করতে হবে," জানারেলা বলেছেন। “এখন পর্যন্ত, টিউনযোগ্য এবং সংকীর্ণ-লাইনউইথের দৃশ্যমান লেজারের প্রয়োজন হয় এমন প্রযুক্তিগুলিকে সঙ্কুচিত করা এবং ব্যাপকভাবে স্থাপন করা অসম্ভব। একটি উল্লেখযোগ্য উদাহরণ হল কোয়ান্টাম অপটিক্স, যা একটি একক সিস্টেমে বিভিন্ন রঙের উচ্চ-পারফরম্যান্স লেজারের দাবি করে। আমরা আশা করি যে আমাদের ফলাফলগুলি বিদ্যমান এবং নতুন প্রযুক্তির জন্য সম্পূর্ণরূপে একীভূত দৃশ্যমান আলো সিস্টেম সক্ষম করবে।"

কলম্বিয়ার গবেষকরা এখন তাদের চিপ-স্কেল লেজারকে স্বতন্ত্র ইউনিটে পরিণত করতে চান যা ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সহজেই স্থাপন করা যেতে পারে। তারা তাদের প্রযুক্তির জন্য একটি পেটেন্টও দায়ের করেছে, যা তারা বর্ণনা করেছে প্রকৃতি ফোটোনিক্স.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/visible-light-lasers-shrink-to-chip-scale/