Optica میگزین کے مطابق، HUST نے فری فارم بیم ماڈیولیشن کے میدان میں ایک پیش رفت کی ہے۔
Optica نے آن لائن تحقیقی مقالہ "Sculpting Optical Fields into Coustic Patterns based on Huazhong University of Science and Technology (HUST) کے اسکول آف آپٹو الیکٹرانک انفارمیشن کے ایسوسی ایٹ پروفیسر ما ڈونگلن کے گروپ کا شائع کیا۔ " ریسرچ پیپر.
آپٹیکل فیلڈز کی توانائی کی منتقلی میں ہیرا پھیری آپٹکس ریسرچ میں ایک اہم موضوع ہے، اور اس میں لیزر مائیکرو مشیننگ، آپٹیکل ٹوئیزر، آپٹیکل مائیکرو امیجنگ، الیومینیشن انجینئرنگ اور دیگر شعبوں میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ بکھرنے کا رجحان روشنی کی توانائی کی منتقلی کو منظم کرنے کا ایک فطری عمل ہے جو فطرت اور روزمرہ کی زندگی میں موجود ہے، جیسے بہتے ہوئے پانی کی سورج کی روشنی کی شعاعیں پانی کے نچلے حصے پر ایک لہر کی طرح کا نمونہ بناتی ہیں (تصویر 1a)، اور اسپائیکی کی تشکیل روشنی کے نیچے پانی کے گلاس کے اندر روشنی کی جگہ (تصویر 1b)، وغیرہ۔ یہ مظاہر ظاہر کرتے ہیں کہ زندگی میں عام نظری سطحوں اور میڈیا کا روشنی پر توجہ مرکوز کرنے والا اثر ہوتا ہے، جو تیز اور مستحکم جگہ کے نمونوں کی تشکیل کرتے ہیں۔
تصویر (a) بائیجیکٹو میپنگ پر مبنی فریفارم آپٹکس ڈیزائن۔ (b) فریفارم آپٹیکل عناصر (FOEs) کے نئے افعال کو فعال کرنے والے کاسٹک پیٹرن کا ڈیزائن۔
تصویر 1. defocusing رجحان کی بنیاد پر آپٹیکل انرجی ٹرانسمیشن کی ماڈیولیشن
حالیہ برسوں میں، فریفارم آپٹیکل عناصر پر آپٹیکل ڈیزائن کے میدان میں ایک تیزی سے تحقیق ہوئی ہے، جس میں اعلیٰ ماڈیولیشن کی درستگی اور اعلی توانائی کی کارکردگی کے فوائد ہیں، اور میکروسکوپک سائز میں بیم ماڈیولیشن کے مسئلے کے لیے موزوں ہیں۔ تاہم، موجودہ ڈیزائن میکانزم بنیادی طور پر روشنی کے ہدف کی پوزیشن یا فری فارم سطحی نقطہ کلاؤڈ کے نقاط کو حل کرنے کے لیے جزوی تفریق مساوات پر مبنی ہیں، جو کہ عدم استحکام اور روشنی کے بہاؤ کے ماڈیولیشن کے مسئلے سے نمٹنے کے قابل نہیں ہیں۔ تین جہتی جگہ میں منتقلی کا اچھی طرح سے مطالعہ نہیں کیا گیا ہے۔
ما ڈونگلن ٹیم نے فریفارم آپٹکس (فریفارم آپٹکس) ڈیزائن اسکیم کی تجویز پیش کی، روایتی فریفارم لائٹ ریگولیشن ڈیزائن کی حدود کو توڑتے ہوئے، مقررہ روشنی کی تقسیم کو حاصل کرنے کے لیے مکمل لائٹ بیم کا استعمال کرتے ہوئے اب کسی ایک ہوائی جہاز کی ضرورت نہیں ہے، اور واقعہ کی روشنی اور ہدف کے چوراہے کو توڑنا ہوگا۔ ڈبل شاٹ میپنگ تعلقات کے درمیان، واقعے کے ذریعے روشنی کی روشنی کی توانائی کو درست طریقے سے توجہ مرکوز کرنے اور ریگولیٹ کرنے کے لیے، اور کسی بھی شکل کے تیز دقیانوسی روشنی کے مقام کو حاصل کرنے کے لیے (تصویر 1c)۔ یہ طریقہ ایک سادہ سہ جہتی منحنی خطوط پر روشنی کو فوکس کر کے ایک مقررہ مقامی رفتار کے ساتھ چوٹی کی روشنی کے میدان کی شدت کو بھی پھیلا سکتا ہے، جس سے توقع کی جاتی ہے کہ روشنی ماڈیولیشن ایپلی کیشنز کی وسیع رینج پر فری فارم سطح کے عناصر کا اطلاق ہوگا۔
اس طرح کے فری فارم سطحی عناصر کی کارکردگی کی توثیق کرنے کے لیے، ٹیم نے بائیجیکشن میپنگ پر مبنی ڈیزائن کے طریقہ کار سے موازنہ کیا۔ ایک مقامی روشنی ماڈیولیٹر کو پیش کرتے ہوئے، بالترتیب چار مختلف سائز کی جگہ کی تقسیم تیار کی گئی۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ بکھرنے پر مبنی ڈیزائن روایتی ڈیزائن کے مقابلے میں تیز پیٹرن بنانے کے قابل تھا۔
شکل 2. روایتی طریقوں کے ساتھ ڈیزائن کے نتائج کا موازنہ
تحقیقی ٹیم نے defocusing پر مبنی ڈیزائن کی دیگر صلاحیتوں کی بھی تصدیق کی، جیسے Lambertian point لائٹ سورس luminescence کی ماڈیولیشن اور تین جہتی جگہ میں بیم کی تشکیل، اور ڈیزائن کے کچھ نتائج اعداد و شمار 3 اور 4 میں دکھائے گئے ہیں۔
شکل 3۔ فری فارم سطح کی روشنی کا عنصر ایک وسرت والے فوکس پیٹرن کو محسوس کرتا ہے۔
شکل 4۔ روشنی کی تقسیم کے میدان کی گہرائی کو بڑھانا
ہوازہونگ یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی کے اسکول آف آپٹو الیکٹرانک انفارمیشن میں پی ایچ ڈی کی طالبہ شیلی وی، اس مقالے کے پہلے مصنف ہیں، ایسوسی ایٹ پروفیسر ڈونگلن ما متعلقہ مصنف ہیں، اور پی ایچ ڈی کے طالب علم یتونگ لی شریک مصنف ہیں۔ اس کام کو چین کی نیشنل نیچرل سائنس فاؤنڈیشن اور شینزین نیچرل سائنس فاؤنڈیشن نے فنڈ کیا تھا۔
Yangtze River Delta G60 Laser Alliance کے سیکرٹریٹ کے مطابق، ڈونگلن ما نے 2010 میں چائنا اسکالرشپ کونسل (CSC) سے آپٹیکل انجینئرنگ میں ماسٹر آف سائنس اور یونیورسٹی کے کالج آف آپٹیکل سائنس میں ڈاکٹر آف سائنس کے حصول کے لیے فنڈنگ حاصل کی۔ ایریزونا، ریاستہائے متحدہ میں تین بڑے نظری مراکز میں سے ایک۔ اپنے پی ایچ ڈی کے دوران۔ اس عرصے میں، اس نے خود کو الیومینیشن انجینئرنگ، فری فارم آپٹیکل ڈیزائن، متعلقہ آپٹیکل سسٹم ڈویلپمنٹ، اور آپٹیکل ٹیسٹنگ کی تحقیق کے لیے وقف کر دیا، اور نتیجہ خیز نتائج حاصل کیے، متعدد تحقیقی منصوبے مکمل کیے، کئی تعلیمی مقالے اور کانفرنس پیپر شائع کیے یا پیش کیے، اور اس کے متعلقہ کام کو لیزر فوکس ورلڈ اور دیگر میڈیا نے عوامی طور پر رپورٹ کیا ہے، اور اس نے CGH انٹرفیومیٹری، پینوراما اینڈوسکوپک سسٹم، مائکروسکوپ، اور آپٹیکل ٹیسٹ سسٹم تیار کیا ہے۔ اینڈوسکوپی سسٹم، مائکروسکوپ، تھری ڈی ماپنے کا آلہ اور بہت سے دوسرے آپٹیکل سسٹم۔ پی ایچ ڈی کرنے کے بعد۔ ڈگری حاصل کی، وہ 2016 میں کل وقتی طور پر چین واپس آیا، اور اس وقت ہوازہونگ یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی کے سکول آف آپٹکس اینڈ الیکٹرانک انفارمیشن میں ایسوسی ایٹ پروفیسر کے طور پر کام کر رہا ہے۔ اس عرصے کے دوران، انہوں نے "بڑے (12- میٹر)) آپٹیکل انفراریڈ ٹیلی سکوپ کی سائنسی کمیٹی کے تکنیکی مشیر کے طور پر خدمات انجام دیں، جو چین کے 13ویں پانچ سالہ منصوبے کا ایک بڑا منصوبہ ہے، جہاں وہ آپٹیکل کی جانچ کے ذمہ دار تھے۔ ایک طرف پراجیکٹ کے ابتدائی کام میں دوربین کا ڈیزائن، اور دوسری طرف ہوازہونگ یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی (HUST) کے مقابلے میں دوربین کے تصوراتی ڈیزائن کے انچارج اہم شخص تھے۔ بڑی آپٹیکل انفراریڈ دوربین پر مبنی اس ٹیلی سکوپ کے ڈیزائن کی رپورٹ ایک مشہور امریکی سائنس اور ٹیکنالوجی میگزین سائنس نے دی ہے اور اس نے دانشوروں سمیت ملکی میڈیا کی بھی خاصی توجہ مبذول کرائی ہے۔ میرے علمی تحقیقی کام نے ہوازہونگ یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی کے تعلیمی طرز کے تقاضوں کی پاسداری کرتے ہوئے، سنجیدگی سے دو "کاغذات" لکھے، ایک علمی جرائد میں، 30 سے زیادہ علمی مقالے شائع کیے ہیں، جن میں ایجاد کے متعدد پیٹنٹ کے لیے درخواست دی گئی ہے۔ دوسرا مادر وطن میں لکھا ہے، متعدد قومی اور صوبائی سطح کے عمودی منصوبے شروع کیے، فوجی عمودی اور سویلین بندرگاہ اس نے متعدد قومی اور صوبائی عمودی منصوبے، فوجی عمودی اور سویلین افقی منصوبے وغیرہ شروع کیے، جن میں اہم کامیابیاں حاصل کیں۔ سماجی اثر.
اس وقت، وہ بنیادی طور پر سائنسی تحقیقی کام کے تین پہلوؤں کے لیے ذمہ دار ہے: پہلا، بڑے سائنسی آلے "Nantian Spectroscopic Survey Telescope" کے قیام اور تعمیر کو فروغ دینے کے ساتھ ساتھ بنیادی کلیدی ٹیکنالوجی تحقیقی کام، کل تعمیراتی بجٹ۔ اس منصوبے کے تقریباً 1.2 بلین تک پہنچنے کی توقع ہے۔ دوسرا، لیزر کے خصوصی ذیلی عنوانات کے فوجی 863 پروجیکٹ کے تحقیقی کام کو شروع کرنے میں پیش قدمی کرنا، بشمول جھلی کے نظام کا استحکام، لیزرز کی نئی اقسام، اور لیزر پروجیکٹ کا تحقیقی کام۔ دوم، وہ بنیادی طور پر لیزر پر 863 پروجیکٹ کے ذیلی عنوانات کی ایک سیریز کی تحقیق کے لیے ذمہ دار ہے، بشمول جھلی کے نظام کا استحکام، نیا لیزر لائٹنگ سسٹم، سوڈیم گائیڈ اسٹار لیزر ٹرانسمیٹر وغیرہ۔ Tianqin دوربین کی تحقیق اور ترقی کے لئے ذمہ دار ہے، جو Tianqin پروجیکٹ کا بنیادی آلہ ہے۔
