امریکی ٹیم نے مائیکرو ڈسک لیزرز کو ٹیون کرنے کے لیے PEC Etch پر مبنی طریقہ تیار کیا۔

حال ہی میں، ہارورڈ میڈیکل اسکول (HMS) اور ریاستہائے متحدہ میں MIT جنرل ہسپتال کی ایک مشترکہ تحقیقی ٹیم نے کہا کہ انہوں نے PEC ایچنگ کا استعمال کرتے ہوئے مائیکرو ڈسک لیزر آؤٹ پٹ کی ٹیوننگ کو محسوس کیا ہے، جو نینو فوٹونکس اور بائیو میڈیسن کا ایک نیا ذریعہ "بہت امید افزا" بناتا ہے۔
Microdisk lasers اور nanodisk lasers نینو فوٹوونکس اور بائیو میڈیسن جیسے شعبوں میں روشنی کے ایک امید افزا ذریعہ اور تحقیقات کے طور پر ابھرے ہیں۔ کئی ایپلی کیشنز میں، جیسے آن چپ فوٹوونک کمیونیکیشن، آن چپ بائیو امیجنگ، بائیو کیمیکل سینسنگ اور کوانٹم فوٹوونک انفارمیشن پروسیسنگ، انہیں ایک متعین طول موج پر اور انتہائی تنگ بینڈ درستگی کے ساتھ لیزر آؤٹ پٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔ تاہم، اس طرح کے عین مطابق طول موج کے مائیکرو- اور نانوڈسک لیزرز کی بڑے پیمانے پر من گھڑت بنی ہوئی ہے۔ موجودہ نینو فابریکیشن کے عمل ڈسک کے قطر میں بے ترتیب پن کو متعارف کراتے ہیں، جس سے لیزر ہائی والیوم پروسیسنگ اور پروڈکشن میں سیٹ طول موج حاصل کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔
اور اب، ہارورڈ میڈیکل اسکول کے محققین کے ایک گروپ اور میساچوسٹس جنرل ہسپتال کے ویلمین سینٹر فار فوٹو میڈیسن نے ایک جدید فوٹو الیکٹرو کیمیکل (PEC) اینچنگ تکنیک تیار کی ہے جو مائیکرو ڈسک لیزرز کی لیزر طول موج کو ذیلی نینو میٹر کی درستگی کے ساتھ درست طریقے سے ٹیون کرنے میں مدد کرتی ہے۔
نتائج جرنل ایڈوانسڈ فوٹوونکس میں شائع ہوئے ہیں۔
فوٹو الیکٹرو کیمیکل اینچنگ
رپورٹ کے مطابق، گروپ کا نیا نقطہ نظر مائیکرو ڈسک لیزرز اور نانوڈسک لیزر صفوں کو درست، پہلے سے طے شدہ اخراج طول موج کے ساتھ تیار کرنے کے قابل بناتا ہے۔ اس پیش رفت کی کلید پی ای سی ایچنگ کا استعمال ہے، جو مائیکرو ڈسک لیزرز کی طول موج کو ٹھیک کرنے کے لیے ایک موثر اور قابل توسیع طریقہ فراہم کرتا ہے۔
مندرجہ بالا نتائج میں، ٹیم نے انڈیم فاسفائیڈ کالم ڈھانچے پر سلکان ڈائی آکسائیڈ سے ڈھکے ہوئے انڈیم گیلیم آرسنائیڈ فاسفائیڈ مائیکرو ڈسک حاصل کرنے میں کامیابی حاصل کی۔ اس کے بعد انہوں نے ان مائیکرو ڈِسک کی لیزر طول موج کو ایک پتلا سلفیورک ایسڈ محلول میں فوٹو الیکٹرو کیمیکل اینچنگ کے ذریعے متعین قدروں کے لیے درست طریقے سے ٹیون کیا۔
انہوں نے مخصوص فوٹو الیکٹرو کیمیکل (PEC) ایچنگ کے طریقہ کار اور حرکیات کی بھی چھان بین کی۔ آخر میں، انہوں نے مختلف لیزر طول موج کے ساتھ الگ الگ، الگ تھلگ لیزر ذرات پیدا کرنے کے لیے طول موج سے منسلک مائیکرو ڈسک صفوں کو پولی ڈیمیتھائلسلوکسین سبسٹریٹس پر منتقل کیا۔
نتیجے میں آنے والی مائیکرو ڈسک لیزر کے اخراج کی الٹرا براڈ بینڈ بینڈوتھ دکھاتی ہیں، آن کالم لیزرز 0.6 nm سے کم اور الگ تھلگ ذرات 1.5 nm سے کم ہوتے ہیں۔
بائیو میڈیکل اور دیگر ایپلی کیشنز کا دروازہ کھولنا
یہ نتیجہ بہت سے نئے nanophotonic اور بایومیڈیکل ایپلی کیشنز کا دروازہ کھولتا ہے۔ مثال کے طور پر، کھڑے اکیلے مائیکرو ڈسک لیزر متضاد حیاتیاتی نمونوں کے لیے فزیکل-آپٹیکل بارکوڈز کے طور پر کام کر سکتے ہیں، جس سے سیل کی قسم کے مخصوص لیبلنگ اور ملٹی پلیکسڈ تجزیوں میں مخصوص مالیکیولز کو نشانہ بنایا جا سکتا ہے۔
سیل کی قسم کے لیے مخصوص لیبلنگ فی الحال روایتی بائیو مارکر جیسے نامیاتی فلوروفورس، کوانٹم ڈاٹس، اور فلوروسینٹ موتیوں کا استعمال کرتے ہوئے انجام دی جاتی ہے، جن میں اخراج کی لکیر وسیع ہوتی ہے۔
نتیجے کے طور پر، صرف چند مخصوص سیل اقسام کو بیک وقت لیبل لگایا جا سکتا ہے۔ اس کے برعکس، مائیکرو ڈسک لیزرز کی انتہائی تنگ بینڈ روشنی کا اخراج بیک وقت بہت زیادہ سیل اقسام کو پہچاننے کے قابل ہو گا۔
ٹیم نے تجربہ کیا اور کامیابی کے ساتھ مائیکرو ڈسک لیزر کے ذرات کو بائیو مارکر کے طور پر استعمال کیا جس کا استعمال کلچرڈ نارمل بریسٹ اپیتھیلیل سیلز MCF10A۔ اپنے الٹرا براڈ بینڈ اخراج کے ساتھ، یہ لیزرز اچھی طرح سے قائم بایو میڈیکل اور آپٹیکل سیل تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے ممکنہ طور پر بائیوسینسنگ میں انقلاب لا سکتے ہیں۔ امیجنگ، فلو سائٹومیٹری، اور ملٹی ہسٹولوجی تجزیہ۔
پی ای سی ایچ پر مبنی ٹیکنالوجی مائیکرو ڈسک لیزرز میں ایک اہم پیشرفت کی نشاندہی کرتی ہے۔ طریقہ کی توسیع پذیری، نیز اس کے ذیلی نانوومیٹر کی درستگی، نینو فوٹوونک اور بایومیڈیکل آلات میں لیزرز کے متعدد ایپلی کیشنز کے ساتھ ساتھ مخصوص سیل کی آبادی اور تجزیہ شدہ مالیکیولز کی بارکوڈنگ میں نئے امکانات کھولتی ہے۔