امریکہ میں محققین نے روشنی کے لیے ایک Möbius پٹی بنائی ہے۔ انگوٹھی کے سائز کے مائیکرو ریزونیٹر کے گرد گھومنے والی روشنی صرف ڈیوائس کے دو لوپس کرنے کے بعد اپنی اصل ترتیب میں واپس آتی ہے۔ پہلے کے طور پر بیان کیا گیا، ڈیوائس کو ڈیزائن اور بنایا گیا تھا۔ شی یوان لو میری لینڈ میں نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف اسٹینڈرڈز اینڈ ٹکنالوجی اور ساتھیوں میں - اور اسے نئی آپٹیکل ٹیکنالوجیز بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
Möbius کی پٹی ایک منفرد ٹاپولوجیکل ڈھانچہ ہے جسے کاغذ کی ایک پٹی میں ایک ہی موڑ ڈال کر اور پھر دونوں سروں کو ایک ساتھ چپکا کر ایک لوپ بنانے کے لیے بنایا جا سکتا ہے۔ پٹی کی سطح کے ساتھ ایک لکیر کھینچنے میں نقطہ آغاز پر پہنچنے سے پہلے پٹی کے دونوں اطراف میں جانا شامل ہے - لوپ کے مرکز کے گرد دو بار جانا۔
ان کے مطالعے میں، لو کی ٹیم نے دکھایا ہے کہ کس طرح ایک ہی ٹوپولوجی روشنی کی لہروں کے لیے تشکیل دے سکتی ہے جو رنگ کے سائز کے چھوٹے ویو گائیڈز (جسے مائیکرو ریزونیٹر کہتے ہیں) کے گرد گھومنے والی گیلری موڈز (WGMs) ہوتے ہیں۔ ایک سرگوشی کرنے والی گیلری سرکلر یا اس جیسی ساخت ہوتی ہے جو آواز یا روشنی کو متعدد بار منعکس کرتی ہے اس طرح کہ یہ گیلری کے گرد گھومتی ہے اور اپنی اصل جگہ پر واپس آتی ہے۔ یہ نام لندن میں سینٹ پال کیتھیڈرل کے گنبد کے نیچے انگوٹھی کی شکل والی گیلری سے نکلا ہے، جہاں ایک سرکلر دیوار کے گرد کئی بار جھلکنے کے بعد اسپیکر اپنی آواز سن سکتا ہے۔
عددی اقدار
جب آپٹیکل مائیکرو ریزونیٹر میں WGM ہوتا ہے، تو گردش کرنے والی روشنی کے ساتھ منسلک برقی میدان کا مرحلہ اسی قدر پر واپس آنے سے پہلے دوغلوں کی ایک عدد عدد کو مکمل کرے گا جب روشنی نقطہ آغاز پر واپس آجائے گی۔ نتیجے کے طور پر، WGM میں روشنی کونیی رفتار کی عددی اقدار رکھتی ہے۔
پچھلی تحقیق میں، لو اور ساتھیوں نے ایک WGM مائیکرو ریزونیٹر بنایا جس میں انگوٹھی کے اندرونی حصے پر باقاعدہ دانتوں کی طرح انڈینٹیشن کی تعداد بھی تھی۔ اس نے ایک فوٹوونک کرسٹل بنایا، جس کا اثر انگوٹھی کے گرد روشنی کی ترقی کو دس کے عنصر سے کم کرنے کا تھا۔ اس نے ٹیم کو روشنی میں مزید جوڑ توڑ کرنے کی اجازت دی۔
نشان والی انگوٹھی
Möbius کی پٹی میں روشنی کو کیسے موڑیں۔
ان کے تازہ ترین مطالعہ میں، محققین نے اسی طرح کی انگوٹی کے نشانوں کی ایک عجیب تعداد بنائی. سلیکون نائٹرائیڈ سے بنی یہ انگوٹھی خود 50 مائکرون قطر کی تھی اور اس کے 333 نشانات تھے۔ نتیجہ یہ ہے کہ لوپ میں گردش کرنے والی روشنی میں کونیی رفتار کی نصف عددی اقدار ہوتی ہیں۔ 333 نشانات کا مطلب یہ تھا کہ روشنی کی کونیی رفتار 333/2 کے ضرب میں موجود ہے۔ مزید برآں، روشنی کو اپنے اصل الیکٹرک فیلڈ فیز میں واپس آنے سے پہلے دو بار لوپ کے گرد جانا چاہیے۔ جیسا کہ یہ اس راستے کی پیروی کرتا ہے، روشنی کی لہر کے برقی میدان کی واقفیت نے کاغذ سے بنی Möbius پٹی کی ٹاپولوجیکل ساخت کا پتہ لگایا۔
لو کی ٹیم اپنے مائیکرو ریزونیٹر میں روشنی کے طریقوں کو نمایاں کرنے کے قابل تھی روشنی کو دیکھ کر جو رنگ سے باہر بکھرتی ہے۔ ڈیوائس کے بنیادی موڈ کے لیے، انگوٹھی پر ایک روشن جگہ دیکھی گئی۔ اعلیٰ طریقوں کا بھی مشاہدہ کیا گیا، جن کی خصوصیت طاق عدد دھبوں سے ہوتی ہے: تین، پانچ، سات اور نو۔ یہ ان کے پچھلے مائیکرو ریزونیٹر کے برعکس ہے، جس کے دانتوں کی تعداد یکساں تھی اور اس میں یکساں تعداد میں روشن دھبے تھے۔
میں ان کے کام کو بیان کرتے ہوئے۔ جسمانی جائزہ لینے کے خطوط، محققین کا کہنا ہے کہ ان کے آلے کے ذریعہ تیار کردہ جزوی کونیی مومینٹم کے ساتھ روشنی کو سینسنگ اور میٹرولوجی، نان لائنر آپٹکس، اور کیوٹی کوانٹم الیکٹرو ڈائنامکس میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔
