ایک نئی تکنیک جو ڈوئل آپٹیکل فریکوئنسی کنگھی کا استعمال کرتے ہوئے وقت اور فاصلے کی پیمائش کی درستگی کو بہت حد تک بہتر کر سکتی ہے، امریکہ اور کینیڈا کے محققین نے تیار کی ہے۔ کنگھی میں سے ایک کی متحرک ایڈجسٹمنٹ کے ذریعے، ایملی کالڈویل اور بولڈر، کولوراڈو میں نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف اسٹینڈرڈز اینڈ ٹیکنالوجی (NIST) اور کیوبیک سٹی میں Octosig Consulting کے ساتھیوں نے اس تکنیک کو بہت زیادہ موثر بنایا ہے۔
سب سے پہلے ہزار سال کے موڑ پر ظاہر ہوا، آپٹیکل فریکوئنسی کنگھی نے وقت اور فاصلے کی پیمائش کی درستگی کو بڑھایا ہے۔ ایک لیزر کا استعمال کرتے ہوئے ایک کنگھی بنائی جا سکتی ہے جو باقاعدہ وقفوں سے انتہائی مختصر دالیں خارج کرتی ہے۔ دالوں کی فریکوئنسی سپیکٹرم میں تیز، یکساں فاصلہ والی چوٹیاں ہوتی ہیں – جو اسے کنگھی کے دانتوں کی شکل دیتی ہیں۔
وقت اور فاصلے کی پیمائش کرنے کے لیے، کنگھی کی دالیں دور کی چیز سے منعکس ہوتی ہیں۔ پھر منعکس ہونے والی روشنی کو دوسری کنگھی کے ساتھ ملایا جاتا ہے، جس میں دالیں ہوتی ہیں جو پہلی کنگھی کے مقابلے میں قدرے تاخیر سے ہوتی ہیں۔ دونوں کنگھیوں کی نسبتی سیدھ کی پیمائش کرکے، پہلی کنگھی کی واپسی کا وقت - اور اس وجہ سے عکاسی کرنے والی چیز کا فاصلہ - بہت زیادہ درستگی کا تعین کیا جا سکتا ہے۔
تھوڑا اوورلیپ
تاہم اس تکنیک کی ایک اہم خامی یہ ہے کہ دالوں کی لمبائی دالوں کے درمیان کے وقفے سے بہت کم ہوتی ہے۔ لہذا، اکثر ایسا ہوتا ہے کہ منعکس شدہ نبض اور تاخیر سے آنے والی نبض کے درمیان تھوڑا سا اوورلیپ ہوتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ پیمائش بعض اوقات بہت کم تعداد میں فوٹون کی پیمائش پر انحصار کرتی ہے - درستگی کو کم کرنا اور منعکس روشنی کے ایک بڑے حصے کو ضائع کرنا۔ یہ خاص طور پر لیب کے باہر ایپلی کیشنز کو سینس کرنے کے لیے ایک اہم مسئلہ ہے، جہاں پہلی کنگھی میں روشنی پہلے ہی کم ہو جاتی ہے کیونکہ یہ ہدف والی چیز تک اور اس سے طویل فاصلے تک سفر کرتی ہے۔
انتہائی حساس تعدد کنگھی بریتھالیزر اصل وقت میں بیماری کی تشخیص کو نشانہ بناتا ہے۔
اس مسئلے پر قابو پانے کے لیے، کالڈویل کی ٹیم نے دوسری کنگھی میں نبض کے وقت کو ٹریک اور کنٹرول کرنے کے لیے ایک ڈیجیٹل کنٹرولر کا استعمال کیا جس کی درستگی 2 کے اندر تھی۔ اس نے انہیں دوسری کنگھی کو پہلی پر بند کرنے کی اجازت دی، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ دالیں ایک ہی وقت میں پکڑنے والے تک پہنچیں۔ نتیجے کے طور پر، پہلی کنگھی میں موجود تمام فوٹونز کو ممکنہ طور پر پیمائش میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔
اس اختراع نے ٹیم کو اپنی پیمائش کوانٹم کی حد کے قریب لے جانے کی اجازت دی - پیمائش کی درستگی پر ایک بنیادی حد جو کوانٹم اتار چڑھاو کے ذریعہ عائد کی جاتی ہے۔ سسٹم کا ایک اور فائدہ یہ ہے کہ اس کے فوٹونز کے موثر استعمال کا مطلب یہ ہے کہ اسے بہت کم طاقت پر چلایا جا سکتا ہے - اسی نتائج کے لیے پچھلے سسٹمز کے استعمال کردہ فوٹونز کا صرف 0.02٪ درکار ہے۔
نتیجے کے طور پر، ٹیم کا نقطہ نظر لیب کے باہر مواقع کو محسوس کرنے کے لیے نئے دلچسپ مواقع پیش کر سکتا ہے۔ اس میں نینو میٹر کی درستگی کے اندر دور دراز کی چیزوں کے لیے فاصلے کی پیمائش کرنا شامل ہے۔
تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ فطرت، قدرت.
