स्विस फेडरल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी लॉज़ेन के शोधकर्ताओं ने वह हासिल किया है जिसे फोटोनिक्स समुदाय में कई लोग एकीकृत प्रकाशिकी का पवित्र कटोरा कह रहे हैं: एक चिप-स्केल अल्ट्राफास्ट लेजर जो पारंपरिक टेबलटॉप फेमटोसेकंड लेजर सिस्टम के प्रदर्शन को टक्कर देता है। नेचर पत्रिका में प्रकाशित इस सफलता में एक ऐसा उपकरण प्रदर्शित किया गया है जो 147 फेमटोसेकंड जितनी छोटी दालों में 1.05 नैनोजूल ऊर्जा प्रदान करता है, ये प्रदर्शन मानक पहले केवल बड़े, महंगे प्रयोगशाला उपकरणों से ही प्राप्त किए जा सकते थे।
इस उपलब्धि की कुंजी लेजर कैविटी की सरल इंजीनियरिंग में निहित है, जो कुल 42 सेंटीमीटर लंबी है लेकिन एक माचिस की तीली के सिर के आकार के फोटोनिक चिप में मोड़ी गई है। यह उल्लेखनीय लघुकरण मामिशेव ऑसिलेटर डिजाइन का उपयोग करके प्राप्त किया गया, जो एक ऐसी वास्तुकला है जो कॉम्पैक्टनेस, स्केलेबिलिटी और गैर-रेखीय प्रकाशीय प्रभावों के प्रति प्रतिरोध में अंतर्निहित लाभ प्रदान करती है। यह डिजाइन एकीकृत फोटोनिक्स के क्षेत्र में दो दशकों से अधिक के काम का प्रतिनिधित्व करता है।
इस उपलब्धि के विनिर्माण निहितार्थ अल्ट्राफास्ट लेजर प्रौद्योगिकी के भविष्य के व्यावसायीकरण के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। चूंकि फोटोनिक चिप्स को वेफर स्केल पर मानक अर्धचालक निर्माण तकनीकों का उपयोग करके उत्पादित किया जा सकता है, वही प्रक्रियाएं जो कंप्यूटर प्रोसेसर बनाने के लिए उपयोग की जाती हैं, एक ही वेफर पर एक साथ 1,000 से अधिक लेजर कैविटी का उत्पादन किया जा सकता है। यह समानांतर विनिर्माण क्षमता पारंपरिक टेबलटॉप लेजर सिस्टम की सावधानीपूर्ण असेंबली की तुलना में प्रति उपकरण लागत को नाटकीय रूप से कम करने का वादा करती है।
किफायती, लघु अल्ट्राफास्ट लेजर के संभावित अनुप्रयोग क्षेत्रों की एक उल्लेखनीय विस्तृत श्रृंखला में फैले हैं। चिकित्सा निदान में, कॉम्पैक्ट उपकरण सीमित स्थान वाली नैदानिक सेटिंग्स में ऑप्टिकल इमेजिंग और ऊतक विश्लेषण के नए रूपों को सक्षम कर सकते हैं। सटीक समय-मापन के लिए, यह प्रौद्योगिकी दूरसंचार, नेविगेशन और वैज्ञानिक अनुसंधान में उपयोग की जाने वाली परमाणु घड़ियों की सटीकता और पहुंच में सुधार कर सकती है।
शोध दल ने इस बात पर जोर दिया कि मामिशेव ऑसिलेटर वास्तुकला आगे के प्रदर्शन सुधार और अतिरिक्त लघुकरण के लिए एक स्पष्ट मार्ग प्रदान करती है। विनिर्माण भिन्नताओं के प्रति डिजाइन की अंतर्निहित सहनशीलता इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाती है, जो प्रयोगशाला सफलताओं को व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य उत्पादों में बदलने में एक महत्वपूर्ण कारक है।
इस प्रकाशन ने वैज्ञानिक समुदाय में काफी उत्साह पैदा किया है, कई संस्थानों के विशेषज्ञों ने इस कार्य को एकीकृत फोटोनिक्स के लिए एक परिवर्तनकारी मील का पत्थर बताया है। यह उपलब्धि दर्शाती है कि चिप-स्केल उपकरण अब उन पल्स ऊर्जा और अवधि विनिर्देशों से मेल खा सकते हैं जिनके लिए पहले कमरे के आकार के उपकरणों की आवश्यकता होती थी, जो पोर्टेबल उपकरणों, पहनने योग्य उपकरणों और वितरित सेंसर नेटवर्क में अल्ट्राफास्ट लेजर क्षमताओं के व्यापक तैनाती का द्वार खोलता है।
टिप्पणियाँ