ایک لیزر بیم کو کئی مختلف نئی شعاعوں میں تبدیل کرنے کے لیے نئے چپ فوٹوونک سرکٹس بنائے گئے

انسانی بیماریوں کی تشخیص اور مطالعہ کرنے اور دنیا کی سب سے درست گھڑیوں، کوانٹم کمپیوٹنگ اور بہت سی دیگر کوانٹم ٹیکنالوجیز کی بنیاد بننے والے ایٹموں کو پکڑنے کے لیے نظر آنے والی روشنی کی شعاعوں کو درست طریقے سے تشکیل دینا اور کنٹرول کرنا بہت ضروری ہے۔
حال ہی میں، نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف اسٹینڈرڈز اینڈ ٹیکنالوجی (NIST) کے محققین نے ایک چپ پر فوٹوونک سرکٹ کے ڈیزائن کا اعلان کیا جو ایک ہی واقعہ لیزر بیم کو نئی بیموں کی ایک سیریز میں تبدیل کر سکتا ہے، اور ہر بیم کو مختلف نظری خصوصیات کا حامل بنا سکتا ہے۔

رپورٹ کے مطابق نئی پیدا ہونے والی بیم اصل بیم کی فریکوئنسی کو برقرار رکھتی ہیں جبکہ چپ پر مختلف مقامات سے سرکٹ چھوڑتی ہیں۔ یہ سائنسدانوں اور انجینئروں کو کسی خاص ایپلی کیشن کے لیے ایک یا زیادہ بیم کی مخصوص خصوصیات کا انتخاب کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
جیسے ہی شہتیر فوٹوونک چپ میں داخل ہوتا ہے، اسے ایک ایسے علاقے کی طرف لے جاتا ہے جہاں ایک بیم سپلٹر روشنی کی لہر کو دو حصوں میں تقسیم کرتا ہے۔ ہر مقام پر، ٹینٹلم پینٹ آکسائیڈ کی ایک پتلی سوئس پنیر جیسی پرت روشنی کی لہر کی بہت سی خصوصیات کو بدل دیتی ہے، بشمول اس کا مرحلہ اور پولرائزیشن۔
تاہم، ایسا کرنے کے لیے عام طور پر بھاری آپٹکس کی ضرورت ہوتی ہے جو لیب کی کافی جگہ لیتی ہے۔ NIST کی طرف سے ڈیزائن کیا گیا نیا آلہ بالآخر اس طرح کے آپٹکس کی ضرورت کو ختم کر سکتا ہے اور جوہری گھڑیوں اور دیگر آلات کی تازہ ترین نسل کو چھوٹا کرنے میں مدد کر سکتا ہے تاکہ وہ حقیقت میں ہو سکیں۔ استعمال کیا جاتا ہے چھوٹی، پورٹیبل ایٹمک آپٹیکل گھڑیاں نیویگیشن سسٹم کو بہت بہتر بنا سکتی ہیں، خاص طور پر پانی کے اندر جہاں GPS دستیاب نہیں ہے۔
اعلی صحت سے متعلق CNC پالش اسفیرک لینس
چپ پر روشنی کی تشکیل اور ہدایت کرنے کے زیادہ تر طریقے، بشمول ہائپر سرفیسز کا استعمال کرتے ہوئے، عام طور پر مختلف خصوصیات کے ایک سیٹ کے ساتھ روشنی کے ایک شہتیر کو روشنی کے ایک شہتیر میں تبدیل کرنا شامل ہے۔
اس کے برعکس، این آئی ایس ٹی کے محقق گریشا سپیکٹر کا کہنا ہے کہ، ان کا آلہ ایک ہی ان پٹ بیم سے بڑی تعداد میں شکل والے بیم بنا سکتا ہے۔ محققین کو بادل کو گرفت میں لینے اور ٹھنڈا کرنے کے لیے ایٹم کلاؤڈ پر بیک وقت مختلف سمتوں سے بمباری کرنے والے متعدد لیزر بیم کی ضرورت ہے تاکہ اسے ایٹم کلاک کی بنیاد کے طور پر استعمال کیا جا سکے۔ آپٹیکل اٹامک گھڑیوں کی تازہ ترین نسل، جو ممکنہ طور پر دوسرے کی وضاحت کے لیے نیا بین الاقوامی معیار بن جائے گی، کو عام طور پر چھ لیزر بیم کی ضرورت ہوتی ہے۔
سرکٹ ٹینٹلم پینٹ آکسائیڈ کی انتہائی پتلی 150-نینو میٹر موٹی تہہ کے اندر یہ شعاعیں تیار کرتا ہے۔ ٹینٹلم پینٹ آکسائیڈ، جو عام طور پر آپٹیکل کوٹنگز میں استعمال ہوتا ہے، اس کا ریفریکٹیو انڈیکس زیادہ ہوتا ہے اور یہ تقریباً مکمل طور پر شفاف ہوتا ہے۔
کمپیوٹر الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے، گریشا سپیکٹر اور ان کے ساتھیوں نے ٹینٹلم پینٹ آکسائیڈ پرت کو سوئس پنیر کی طرح کے پیٹرن کے ساتھ امپرنٹ کیا تاکہ متعدد بیم تیار کیے جائیں، ہر ایک مختلف خصوصیات کے ساتھ۔ رشتہ دار آسانی کے ساتھ من گھڑت اور ضرورت کے مطابق بڑے سائز تک پیمانہ۔
نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ لیزر بیم ایک چینل کے ذریعے چپ میں داخل ہوتا ہے جو روشنی کو چپ کے اندر کئی مختلف مقامات پر لے جاتا ہے۔ ہر مقام پر، نظری بہاؤ کو دو حصوں میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ ٹینٹلم پینٹو آکسائیڈ کی ساخت ہر ندی کو ایک مختلف مرحلہ دیتی ہے - اس کی چوٹی اور گرت کے چکروں میں روشنی کی لہر کی پوزیشن۔