फाइबर-ऑप्टिक नवाचार को बढ़ावा देने के लिए भौतिकी का उपयोग करना

कुछ प्रारंभिक कैरियर वैज्ञानिकों के लिए, भविष्य सितारों में लिखा हुआ एक पूर्वनिर्धारित मार्ग है; दूसरों के लिए, ऐसा लगता है, भविष्य में किराने की दुकान की रसीद के पीछे मिलने की संभावना है। लेना क्रिस्टीन ट्रेमब्ले जिन्होंने 1980 के दशक की शुरुआत में इंजीनियरिंग भौतिकी में स्नातक की डिग्री का पहला वर्ष पूरा किया था Université Laval, क्यूबेक सिटी, और कनाडा के डाकघर में ग्रीष्मकालीन नौकरी के लिए पूरी तरह तैयार था। यह तब था जब वह स्थानीय सुपरमार्केट में अपने एक व्याख्याता से टकरा गई थी।

अपनी योजनाओं के बारे में जानने के बाद, ट्रेमब्ले के होने वाले करियर काउंसलर ने रसीद तक ​​उसकी पीठ पर एक वैकल्पिक विकल्प को लिख दिया, जिससे दो प्रोफेसरों के लिए संपर्क विवरण प्रदान किया गया, जिन्हें गर्मियों के अवकाश में एक शोध सहायक की आवश्यकता हो सकती है। जिज्ञासा बढ़ी, ट्रेमब्ले भौतिकी विभाग में गया, कुछ दरवाजे खटखटाए और लावल के भीतर तीन महीने के प्लेसमेंट पर उतरे प्रकाशिकी, फोटोनिक्स और लेजर के लिए केंद्र (सीओपीएल)।

वहां रहते हुए, उसने एक प्रोटोटाइप लेजर-आधारित फिंगरप्रिंट डिटेक्शन सेट-अप पर काम किया और एक खेदजनक दिखने वाला पुनर्निर्माण किया - वास्तव में, पूरी तरह से नष्ट हो गया - सीओ₂ लेजर प्रणाली। "मैं उस गर्मी से प्यार करता था - विभाग में माहौल अद्भुत था," ट्रेमब्ले याद करते हैं। "मैं इन सभी प्रतिभाशाली स्नातक छात्रों के साथ काम करने वाला शहर का नया बच्चा था, लेकिन मेरी मानसिकता है कि मैं कर सकता हूं और उन सभी से सीखने के लिए उत्सुक था।"

ट्रेमब्ले ने कभी पीछे मुड़कर नहीं देखा। उनकी इंजीनियरिंग भौतिकी की डिग्री के बाद एकीकृत प्रकाशिकी में मास्टर डिग्री और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में पीएचडी की गई, जिसके बाद उन्होंने 14 साल डोमेन ज्ञान को संचित करने और कनाडा की अग्रणी फाइबर-ऑप्टिक प्रौद्योगिकी कंपनियों में आवेदन करने में बिताए। इनमें शामिल हैं आईएनओ (एक निजी अनुसंधान केंद्र जो उद्योग भागीदारों के लिए प्रकाशिकी और फोटोनिक्स नवाचार पर केंद्रित है); नॉर्टेल (उस समय, दूरसंचार उद्योग के सबसे बड़े नेटवर्क उपकरण निर्माताओं में से एक); EXFO (फाइबर-ऑप्टिक परीक्षण और मापन गियर का विशेषज्ञ प्रदाता); तथा रोक्टेस्ट (जो भू-तकनीकी अनुप्रयोगों के लिए फाइबर-ऑप्टिक सेंसर और माप किट विकसित करता है)।

ज्ञान के पदानुक्रम का निर्माण

फाइबर-ऑप्टिक संचार नेटवर्क के निर्माण खंडों में निहित वह दानेदार समझ - विशेष रूप से, लेजर ट्रांसमीटर, ऑप्टिकल एम्पलीफायर, स्विच, रिसीवर और फाइबर जो उच्च-बैंडविड्थ डेटा ट्रांसमिशन को रेखांकित करते हैं - ने ट्रेमब्ले के बाद के शैक्षणिक अनुसंधान कैरियर को सूचित और समृद्ध किया है इकोले डी टेक्नोलॉजी सुपररीयर (ÉTS) मॉन्ट्रियल में पिछले 18 वर्षों में। "यह आपको नेटवर्क के लिए वास्तविक दुनिया के समाधान डिजाइन करने में मदद करता है जब आप जानते हैं कि ऑप्टिकल घटक क्या वितरित कर सकते हैं और प्रदर्शन और अनुकूलन के मामले में उनकी सीमाएं क्या हैं," वह बताती हैं।

ट्रेमब्ले के लिए, ऑप्टिकल संचार क्षेत्र का एक बड़ा आकर्षण वह अवसर है जो उसे इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों, भौतिकविदों, गणितज्ञों, घटक इंटीग्रेटर्स, कंप्यूटर वैज्ञानिकों और हाल ही में मशीन-लर्निंग विशेषज्ञों जैसे विषयों की एक विस्तृत श्रृंखला में लोगों के साथ काम करने का अवसर देता है। . अकादमिक और उद्योग के बीच भी बहुत सहयोग है, जहां नेटवर्क-तैयार प्रौद्योगिकियों और अनुप्रयोगों में अनुसंधान की सफलताओं का अनुवाद और व्यावसायीकरण करने के लिए उपकरण निर्माताओं की आर एंड डी टीमों (साथ ही साथ विपणन और व्यवसाय विकास) के साथ काम करने पर बहुत अधिक ध्यान दिया जाता है।

"मेरे आर एंड डी मार्ग ने मुझे एक व्यापक और अभी भी विकसित भौतिकी और इंजीनियरिंग कैनवास में काम करने की इजाजत दी है, " ट्रेमब्ले कहते हैं। "यह निश्चित रूप से मदद करता है, कि मैं स्वाभाविक रूप से उत्सुक हूं - कोई व्यक्ति जो नई दिशाओं में पूछताछ की नई लाइनों को आगे बढ़ाने के लिए आगे बढ़ना पसंद करता है। जब आप खुले विचारों वाले होते हैं और अपनी दिलचस्प समस्याओं पर काम करने वाले भागीदारों के साथ जुड़ने और सहयोग करने के इच्छुक होते हैं तो सभी प्रकार के अवसर मिलते हैं। ”

वह आर एंड डी फोकस और दृष्टिकोण की विविधता ट्रेमब्ले के ÉTS अनुसंधान समूह में दिखाई देती है, जो वह कहती है कि एक "बहु-विषयक पिघलने वाला बर्तन" है जिसमें दो पोस्टडॉक्स, तीन पीएचडी छात्र और अन्य 10 टीम के सदस्य (मुख्य रूप से एमएससी / एमईएनजी छात्र और शोध सहायक) शामिल हैं। महत्वपूर्ण रूप से, दूरसंचार इंजीनियरिंग विषयों में दीर्घकालिक लिंग असंतुलन को देखते हुए, ट्रेमब्ले के समूह ने पिछले पांच वर्षों में पुरुषों की तुलना में अधिक महिलाओं को शामिल किया है - और वह स्वीकार करती है कि "मेरे क्षेत्र में काम करने वाले अनुप्रयुक्त वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के इस तरह के एक प्रतिभाशाली मिश्रण पर बहुत गर्व है। टीम"।

अगली पीढ़ी को प्रशिक्षित करना

अपने व्यापक दायरे के अनुसंधान हितों से परे, ट्रेमब्ले व्यावसायिक विकास और शिक्षा के बारे में भी भावुक है। विशेष रूप से, उसने उच्च गति वाले ऑप्टिकल नेटवर्क की स्थापना, परीक्षण और रखरखाव का समर्थन करने के लिए संचार इंजीनियरों की अगली पीढ़ी को प्रशिक्षित करने के लिए बहुत कुछ किया है - मुख्य रूप से ऑप्टिकल सोसाइटी के प्रमुख के साथ लंबे समय तक सहयोग के माध्यम से। ऑप्टिकल फाइबर संचार (ओएफसी) वार्षिक सम्मेलन।

उद्योग सहयोगियों के साथ काम करते हुए, ट्रेमब्ले ओएफसी में दो अच्छी तरह से प्राप्त सतत शिक्षा पाठ्यक्रमों के लिए अकादमिक सह-प्रशिक्षक थे: एक ऑप्टिकल-फाइबर लक्षण वर्णन और लंबी दौड़ और मेट्रो-क्षेत्र नेटवर्क में परीक्षण; दूसरा फाइबर नेटवर्क में ध्रुवीकरण से संबंधित मापन पर। "ये व्यावहारिक कार्यशालाएं थीं, जो दुनिया भर के शोध छात्रों, शुरुआती करियर इंजीनियरों और वरिष्ठ दूरसंचार और फोटोनिक्स लोगों के मिश्रित दर्शकों को लक्षित करती थीं," वह बताती हैं।

महत्वपूर्ण रूप से, उपस्थित लोगों द्वारा उपयोग की जाने वाली सभी ऑप्टिकल किट को विभिन्न परीक्षण और माप कंपनियों द्वारा नि: शुल्क ऋण दिया गया था, जिसमें ट्रेमब्ले को अपने पूर्व नियोक्ता EXFO की पसंद के पक्ष में कॉल करने के लिए अग्रिम रूप से "पहिया और सौदा" करना था। प्रशिक्षण की संवादात्मक प्रकृति को देखते हुए, ट्रेमब्ले का मानना ​​है कि उन्होंने प्रतिनिधियों से उतना ही सीखा जितना उन्होंने प्रशिक्षकों से लिया, कुछ लंबे समय तक चलने वाले संपर्क भी बनाए। "मैं ओएफसी पेशेवर विकास कार्यक्रम में योगदान करने के लिए बहुत खुश और गर्व महसूस कर रही थी," वह नोट करती है। "हालांकि मेरी ÉTS अनुसंधान गतिविधियों के शीर्ष पर एक गैर-तुच्छ ओवरहेड, यह समान माप में बहुत मजेदार और अविश्वसनीय रूप से फायदेमंद था।"

इन दिनों, ट्रेमब्ले ÉTS इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विभाग में एक पूर्ण प्रोफेसर के साथ-साथ संस्थापक शोधकर्ता और संस्थान के प्रमुख हैं। नेटवर्क प्रौद्योगिकी लैब. इस उन्नत फाइबर-ऑप्टिक परत का परीक्षण किया गया, जिसे दूरसंचार उपकरण निर्माता के साथ विकसित किया गया है Ciena पिछले एक दशक और उससे अधिक में, उच्च गति वाले ऑप्टिकल ट्रांसमिशन सिस्टम की एक सरणी को जोड़ने वाले विभिन्न फाइबर प्रकारों के 2500 किमी शामिल हैं। सिएना के साथ, उसके वर्तमान अनुसंधान एवं विकास भागीदार हैं Chalmers प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय स्वीडन में, फ्रेंच इंजीनियरिंग स्कूल दूरसंचार सुदपेरिसो और कनाडाई दूरसंचार सेवा प्रदाता TELUS.

जैसे, ट्रेमब्ले का शोध कार्यक्रम रुचि के कई व्यापक क्षेत्रों में फैला है। यह, उदाहरण के लिए, "स्मार्ट ऑप्टिकल नेटवर्क" को कवर करता है, जिसमें ऑप्टिकल फाइबर सिस्टम में ट्रांसमिशन की गुणवत्ता की भविष्यवाणी करने के लिए मशीन लर्निंग का उपयोग किया जाता है, साथ ही साथ स्थापित नेटवर्क के प्रदर्शन की निगरानी (कई फाइबर प्लांट में गिरावट और विफलता के लिए भविष्य कहनेवाला तरीकों सहित) इंजीनियरिंग उन्नयन को सूचित करने के लिए तैनाती)। ट्रेमब्ले का समूह "फ़िल्टरलेस" ऑप्टिकल नेटवर्क आर्किटेक्चर (कम लागत वाली निष्क्रिय ऑप्टिकल-रूटिंग प्रौद्योगिकियों पर आधारित) के साथ-साथ दूरसंचार नेटवर्क में संवेदन अनुप्रयोगों के लिए फोटोनिक डिवाइस मॉडलिंग और ध्रुवीकरण माप पर भी काम करता है।

एक और उभरता हुआ अवसर क्वांटम संचार है। "क्वांटम अभी हमारे लिए काफी हद तक आकांक्षी है, हालांकि हम पहले से ही कनाडा में प्रासंगिक विशेषज्ञों से बात कर रहे हैं," ट्रेमब्ले कहते हैं। हालांकि, अगर फंडिंग आने वाली है, तो उनकी टीम इंजीनियर क्वांटम-उलझा फोटोनिक तकनीकों का उपयोग करके एक शास्त्रीय ऑप्टिकल नेटवर्क में सुरक्षित, लंबी दूरी की क्वांटम कुंजी वितरण के प्रदर्शन को अनुकूलित करने की योजना बना रही है।

एक तरफ अनुसंधान के रास्ते, ट्रेमब्ले का आज के प्रारंभिक-कैरियर भौतिकविदों के लिए मुख्य संदेश वही है जो 40 साल पहले उस क्यूबेक सिटी किराने की दुकान में था। "अपनी वृत्ति का पालन करें और जिज्ञासु बनें," उसने निष्कर्ष निकाला। "सतर्क रहना भी उतना ही महत्वपूर्ण है ताकि जब नए अवसर पैदा हों, तो आप उनका लाभ उठा सकें।"

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/using-physics-to-food-fibre-optic-innovation/