ইস্রায়েলের পদার্থবিদরা একটি মাইক্রো-অপটিক্যাল উপাদান মুদ্রণ করেছেন যা একটি অপটিক্যাল ফাইবারের শেষে একটি বাঁকানো বেসেল মরীচি তৈরি করে। পলিমার ডিভাইসে আলোর সংমিশ্রণের জন্য একটি প্যারাবোলিক লেন্স এবং একটি হেলিকাল অ্যাক্সিকন থাকে যা আলোকে মোচড় দেয়। গবেষকদের মতে, তাদের কাজটি দেখায় যে কীভাবে অত্যাধুনিক মরীচি আকার তৈরি করতে পারে এমন উপাদানগুলি অপটিক্যাল ফাইবারে একত্রিত হতে পারে। এই ধরনের ডিভাইসগুলি বিভিন্ন অপটিক্যাল প্রযুক্তির জন্য উপযোগী আলোক বিম প্রদান করতে পারে।
অ্যাপ্লিকেশনের একটি বিস্তৃত পরিসর - যেমন যোগাযোগ, সেন্সিং এবং ইমেজিং সহ - অপটিক্যাল ফাইবারের উপর নির্ভর করে। এই ফাইবারগুলি থেকে বেরিয়ে আসা আলোকে সাধারণত বড় অপটিক্যাল উপাদান ব্যবহার করে ম্যানিপুলেট করা হয় এবং স্টিয়ার করা হয়। মাইক্রো-অপ্টিক্সকে এই উপাদানগুলির আকার হ্রাস করার, তাদের কার্যকারিতা প্রসারিত করার এবং খরচ কমানোর উপায় হিসাবে দেখা হয়। তাদের সরাসরি অপটিক্যাল ফাইবারগুলিতে একত্রিত করা বিশেষভাবে সুবিধাজনক হতে পারে।
বেসেল রশ্মিতে আলোর আকার দেওয়া, এক ধরনের বাঁকানো আলো যা অরবিটাল কৌণিক ভরবেগ বহন করে, তাদের বিচ্ছুরণের প্রতিরোধ এবং ফোকাসের বৃহৎ গভীরতার কারণে উপকারী। এগুলি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন যেমন অপটিক্যাল টুইজার এবং উপাদান প্রক্রিয়াকরণের জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ বৈশিষ্ট্য।
"একটি অপটিক্যাল ফাইবার থেকে সরাসরি বেসেল রশ্মি তৈরি করার ক্ষমতা কণা ম্যানিপুলেশন বা ফাইবার-ইন্টিগ্রেটেড উদ্দীপিত নির্গমন হ্রাস মাইক্রোস্কোপির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, একটি কৌশল যা সুপার-রেজোলিউশন ইমেজ তৈরি করে," শ্লোমি লাইটম্যান ব্যাখ্যা করেন, সোরেক পারমাণবিক গবেষণা কেন্দ্র.
বেসেল বিমগুলি প্রায়শই অ্যাক্সিকন হিসাবে পরিচিত একটি শঙ্কু-আকৃতির লেন্সের মাধ্যমে একটি গাউসিয়ান বিমকে ফোকাস করে তৈরি করা হয়। যদিও অক্সিকনের মতো জটিল অপটিক্যাল উপাদানগুলি আগে অপটিক্যাল ফাইবারগুলিতে যোগ করা হয়েছে, লাইটম্যান এবং সহকর্মীরা বলছেন যে ফ্যাব্রিকেশন প্রক্রিয়াগুলি চ্যালেঞ্জিং। প্রক্রিয়াটিকে সহজ করার জন্য এবং বানোয়াট সময় কমাতে তারা 3D সরাসরি লেজার রাইটিং (3D-DLW) এ পরিণত হয়েছে।
3D-DLW-তে, একটি আলোক সংবেদনশীল উপাদান একটি ফেমটোসেকেন্ড লেজার ব্যবহার করে দুই-ফোটন শোষণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পলিমারাইজ করা হয়। যেহেতু শুধুমাত্র ক্ষুদ্র এলাকা যেখানে দুই-ফোটন শোষণ ঘটে সেগুলি শক্ত হয়ে যায়, কৌশলটি উচ্চ-রেজোলিউশন 3D উপাদান তৈরি করতে সক্ষম করে।
দলটি একটি অপটিক্যাল ফাইবারের শেষে একটি 110 µm উচ্চ, 60 µm ব্যাসের অপটিক্যাল ডিভাইস প্রিন্ট করেছে। ডিভাইসটিতে 27 µm ফোকাল দৈর্ঘ্যের একটি প্যারাবোলিক লেন্স এবং 30 µm ব্যাসার্ধের একটি শঙ্কু এবং 23 µm উচ্চতা সহ একটি অক্সিকন অন্তর্ভুক্ত ছিল। প্যারাবোলিক লেন্সটি ফাইবার থেকে ব্যাপকভাবে বিচ্ছুরিত আলোকে সারিবদ্ধ করার জন্য এবং এটিকে হেলিকাল অ্যাক্সিকনে ফোকাস করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল। অ্যাক্সিকনের একটি হেলিকাল কাঠামো ছিল যা আলোতে কক্ষপথের কৌণিক ভরবেগ যোগ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল।
একবার ডিভাইসটি মুদ্রিত হওয়ার পরে, একটি প্রক্রিয়া যা প্রায় চার মিনিট সময় নেয়, গবেষকরা মাইক্রো-অপটিক্যাল ডিভাইস ধারণকারী ফাইবারটিকে একটি ফাইবার লেজারে বিভক্ত করেন। তারপরে তারা একটি উদ্দেশ্য-নির্মিত অপটিক্যাল পরিমাপ সিস্টেম ব্যবহার করে এর কার্যকারিতা পরীক্ষা করে।
তারা দেখেছে যে ডিভাইসটি 10 µm এর প্রাথমিক প্রস্থের সাথে একটি গাউসিয়ান-বেসেল বিম তৈরি করেছে। 2 মিমি দূরত্ব বরাবর, এটি 30 µm প্রস্থে প্রসারিত হয়েছে। গবেষকদের মতে, অভিন্ন প্রারম্ভিক প্রস্থ সহ একটি গাউসিয়ান রশ্মি একই দূরত্বে 270 µm প্রস্থে পৌঁছাবে, এটি প্রমাণ করে যে তাদের ডিভাইস দ্বারা উত্পাদিত মরীচিটি একটি বিচ্ছিন্ন-মুক্ত মরীচি।
মাইক্রো-অপটিক্যাল উপাদান দ্বারা উত্পাদিত আলোর রশ্মিও 1 এর অরবিটাল কৌণিক ভরবেগের মান পাওয়া গেছে। ħ প্রতি ফোটন, প্রত্যাশিত হিসাবে। আগত লেজার রশ্মির কোন কক্ষপথ কৌণিক ভরবেগ ছিল না।
নতুন ডিভাইসগুলি বাঁকানো আলো তৈরি করে এবং সনাক্ত করে
যেহেতু ডিভাইসটি জৈব আলোক সংবেদনশীল পলিমার থেকে মুদ্রিত হয়েছিল, গবেষকরা উদ্বিগ্ন ছিলেন যে এটি সময়ের সাথে লেজার-প্ররোচিত ক্ষতি এবং সীমিত যান্ত্রিক স্থিতিশীলতার শিকার হতে পারে। যখন তারা ধীরে ধীরে লেজারের শক্তিকে সর্বাধিক অপটিক্যাল ঘনত্ব 3.8 মেগাওয়াট/সেমিতে বৃদ্ধি করে2 মরীচি বৈশিষ্ট্যের উপর কোন সুস্পষ্ট প্রভাব ছিল না। তবে তারা এখন এই 3D-DLW পদ্ধতির সাথে হাইব্রিড আলোক সংবেদনশীল পদার্থের উপর পরীক্ষা করছে যাতে পলিমারের পরিমাণ কম থাকে। তারা বলে যে এই ধরনের উপকরণ থেকে মুদ্রিত অপটিক্যাল উপাদানগুলি দীর্ঘ শেলফ লাইফ থাকতে পারে এবং উচ্চ লেজার শক্তির বিরুদ্ধে আরও প্রতিরোধী হতে পারে।
দলটি নোট করে যে এই লেজার প্রিন্টিং কৌশলটি অন্যান্য অপটিক্যাল ডিভাইসের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। "আমাদের ফ্যাব্রিকেশন পদ্ধতিটি একটি সস্তা লেন্সকে একটি স্মার্ট ছোট কাঠামো মুদ্রণ করে একটি উচ্চ মানের স্মার্ট লেন্সে আপগ্রেড করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে," লাইটম্যান বলেছেন।
গবেষকরা তাদের ফলাফল রিপোর্ট করেছেন অপটিক্স লেটার.
