Terahertz Quantum Cascade Lasers ایک پیش رفت دیکھیں!

لیزر ٹیکنالوجی کے شعبے نے terahertz (THz) کوانٹم کاسکیڈ لیزرز (QCLs) کے لیے پیش رفت کے اجزاء کی ترقی کے ساتھ ایک بڑی چھلانگ لگائی ہے۔
اور حال ہی میں، غیر ملکی محققین کے ایک گروپ نے کامیابی کے ساتھ ایک براڈ بینڈ یک سنگی آؤٹ کوپلر ڈیزائن کیا ہے، جس سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ ٹیرا ہرٹز کوانٹم لیزرز کے اطلاق اور کارکردگی کو نئے سرے سے متعین کرے گا اور میدان کے لیے وسیع تر ترقی کا امکان لائے گا۔
ویو گائیڈ ڈیزائن کے لیے ایک نیا طریقہ
نیا آؤٹ پٹ کپلر ایک پلانر بائی میٹالک ویو گائیڈ کی بنیاد پر بنایا گیا ہے جو خاص طور پر ٹیرا ہرٹز کوانٹم لیزرز میں دیرینہ چیلنجوں جیسے عکاسی ڈیزائن اور براڈ بینڈ تنگ بیم کے اخراج سے نمٹنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ کپلر کی امتیازی خصوصیت ویو گائیڈ کے آئینے کی عکاسی کو ٹھیک ٹیون کرنے کی صلاحیت ہے، جسے محققین نے ایک موثر الٹا ڈیزائن الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے اختتامی طیاروں کی شکل دے کر حاصل کیا۔
انٹیگریٹڈ براڈ بینڈ پیچ سرنی اینٹینا
یہ نظام terahertz لیزر تابکاری پیدا کرتا ہے جو کہ ایک براڈ بینڈ پیچ سرنی اینٹینا کے ساتھ مضبوطی سے مربوط ہوتا ہے، اجزاء کا ایک مجموعہ جو سطح کے اخراج کو آسان بناتا ہے۔ پورے نظام کو، بشمول اس کے تمام اجزاء، 2-4 terahertz رینج میں آکٹیو پھیلانے والے سپیکٹرم کو سپورٹ کرنے کے لیے بہتر بنایا گیا ہے۔
انقلابی لیزر فریکوئنسی کنگھی۔
ان پیشرفتوں کو براڈ بینڈ سطح سے خارج کرنے والے ٹیرا ہرٹز کوانٹم کاسکیڈ لیزر فریکوئنسی کامب کے مظاہرے میں عملی استعمال میں لایا گیا ہے۔ اس خاص لیزر فریکوئنسی کنگھی نے بہترین کارکردگی کا مظاہرہ کیا ہے۔ اس میں 13 ملی واٹ (میگاواٹ) تک کی آؤٹ پٹ پاور، 800 گیگا ہرٹز (گیگا ہرٹز) سے زیادہ کی آپٹیکل بینڈوڈتھ، اور ایک پنکھڑی والا دور فیلڈ موڈ ہے۔ اس کے علاوہ، افقی اور عمودی دونوں سمتوں میں اس کی بیم کا ڈائیورجن 20 ڈگری سے کم ہے۔
یہ تحقیقی نتیجہ terahertz پیرامیٹر جنریٹر (is-TPG) کی غیر لکیری مرحلے سے مماثل حالات میں کلیدی کردار ادا کرتا ہے، جو جھرن کے انداز میں پیدا ہونے والی terahertz لہروں کا کامیابی سے مشاہدہ کرتا ہے۔ محققین نے ہائی پاور سیڈ بیم کا استعمال کرکے جھرن کو مؤثر طریقے سے متحرک کیا، جس کی وجہ سے آخری چہرے کے قریب نئی ہائی آرڈر ٹیرا ہرٹز لہروں کا پتہ چلا۔
یہ پیشرفت terahertz ویو سورسنگ، پیرامیٹر کا پتہ لگانے اور امپلیفیکیشن کے میدان میں ایک سنگ میل ہے۔ یہ نہ صرف terahertz ذرائع کی پیداواری طاقت کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے بلکہ پیرامیٹرک terahertz ویو جنریشن کی نظریاتی کھوج کے لیے نئی راہیں بھی کھولتا ہے۔ یہ اہم پیش رفت لیزر ٹیکنالوجی کے میدان میں ایک بڑی پیش رفت کی نشاندہی کرتی ہے اور ٹیرا ہرٹز ایپلی کیشنز کے لیے بالکل نئے امکانات کھولتی ہے۔