چھوٹے اور اعلی کارکردگی والے مڈ-انفراریڈ لیزرز حالیہ برسوں میں وسط اورکت فیلڈ میں تحقیق کا مرکز رہے ہیں، جو وسط اورکت سپیکٹروسکوپک کا پتہ لگانے، الٹراسنسیٹیو مالیکیولر ریموٹ سینسنگ، اور ریئل ٹائم ماحولیاتی نگرانی میں بہت اہمیت کے حامل ہیں۔ الٹرا براڈ بینڈ سپیکٹرل آؤٹ پٹ اور الٹرا شارٹ پلس ایکسائٹیشن حاصل کرنے کی صلاحیت کی وجہ سے کوانٹم کاسکیڈ لیزرز کے علاوہ نان لائنر فریکوئنسی کنورژن پر مبنی آن چپ مڈ-انفرارڈ لیزرز کو چھوٹے چھوٹے مڈ-انفرارڈ لیزرز کے لیے سب سے زیادہ امید افزا حل سمجھا جاتا ہے۔ تاہم، اس قسم کے درمیانی انفراریڈ لیزرز پر موجودہ تحقیق بنیادی طور پر سلیکون، جرمینیئم وغیرہ پر مبنی تھرڈ آرڈر نان لائنر ویو گائیڈ پلیٹ فارمز پر مرکوز ہے، جس کو محسوس کرنے کے لیے اکثر پیچیدہ اور باریک ویو گائیڈ ڈسپریشن ماڈیولیشن اور چھوٹے گونج والے گہاوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ اعلی کارکردگی کا درمیانی اورکت لیزر آؤٹ پٹ۔ لہذا، نان لائنر فریکوئنسی کنورژن پر مبنی سادہ اور موثر آن چپ مڈ-انفراریڈ لیزر جنریشن کی تلاش ایک تکنیکی چیلنج ہے جسے فوری طور پر حل کرنے کی ضرورت ہے۔
مندرجہ بالا اہم ضروریات اور چیلنجوں کی بنیاد پر، سچوان یونیورسٹی کے اسکول آف الیکٹرانکس اینڈ انفارمیشن ٹیکنالوجی کی لیانگ ہوکون کی ٹیم، شینزین یونیورسٹی آف ٹیکنالوجی کی یانگ ہوان کی ٹیم کے ساتھ مل کر، پہلی بار بائر فرینجنٹ کرسٹل کے آن چپ انٹیگریشن کو کامیابی سے محسوس کر چکی ہے، اس رہنما اصول کی بنیاد پر کہ "میٹیریل کا دوسرا آرڈر نان لائنر رسپانس تیسرے آرڈر کے نان لائنر رسپانس سے بہت بڑا ہے"، اور موجودہ پختہ ٹیکنالوجیز، جیسے ویفر بانڈنگ، آپٹیکل پالش، اور لیزر ڈائریکٹ رائٹنگ کے ساتھ مل کر اعلی کارکردگی کے ساتھ ایک آن چپ بائرفرینجنٹ کرسٹل تیار کریں۔ ویفر بانڈنگ، آپٹیکل پالشنگ اور لیزر ڈائریکٹ رائٹنگ جیسی موجودہ پختہ ٹیکنالوجیز کو یکجا کرکے، ہم نے پہلی بار بائرفرینجنٹ کرسٹل کے آن چپ انٹیگریشن کو کامیابی سے محسوس کیا ہے، اور نان لائنر فریکوئنسی کنورژن پر مبنی ایک نیا درمیانی انفراریڈ ویو گائیڈ پلیٹ فارم تیار کیا ہے۔ ویو گائیڈ سائز کے ڈیزائن کے ذریعے، بائر فرینجنٹ فیز میچنگ کی بنیاد پر، ایک کم تھریشولڈ، اعلی کارکردگی والے براڈ بینڈ ٹیون ایبل لانگ ویو لینتھ مڈ-انفرارڈ لیزر کو محسوس کیا جاتا ہے، جو کوانٹم کنورژن کی کارکردگی کو دو آرڈرز کے مقابلے میں 74 فیصد تک بہتر بناتا ہے۔ روایتی سنگل پاس نان لائنر فریکوئنسی کنورژن لائٹ سورس بلک کرسٹل پر مبنی ہے، اور موجودہ وسط اورکت لیزر جنریشن کی حد کو ایک ترتیب سے کم کر دیتا ہے۔ یہ کام اگلی نسل کی اعلیٰ کارکردگی کے درمیانی انفراریڈ لیزر جنریشن کے لیے ایک نئی تحقیقی سمت فراہم کرتا ہے اور دوسرے بائرفرینجنٹ کرسٹل کے چھوٹے بنانے کے لیے ایک سازگار گائیڈ فراہم کرتا ہے۔ مضمون نیچر کمیونیکیشنز میں χ(2) ویو گائیڈ میں 74% کوانٹم کارکردگی کے ساتھ انتہائی موثر آکٹیو پر پھیلا ہوا طویل طول موج اورکت نسل کے طور پر شائع ہوا ہے۔
سیچوان یونیورسٹی میں لیانگ ہوکون کی ٹیم نے ناول آن چپ مڈ-انفراریڈ لیزرز کے مطالعہ میں اہم پیش رفت کی ہے۔
ویو گائیڈ فیبریکیشن فلو چارٹ
ڈیوائس ڈایاگرام اور آؤٹ پٹ لیزر کی خصوصیات
یہ کام اگلی نسل کی اعلیٰ کارکردگی کے درمیانی انفراریڈ لیزر جنریشن کے لیے ایک نئی تحقیقی سمت فراہم کرتا ہے، اور دوسرے بائرفرینجنٹ کرسٹل کے چھوٹے بنانے کے لیے سازگار رہنمائی بھی فراہم کرتا ہے۔
