او پی او لیزرز کی ترقی
اگرچہ OPO لیزر آج پلگ اینڈ پلے ڈیوائسز کے طور پر موجود ہو سکتے ہیں، لیکن ان کا ارتقاء ہموار نہیں رہا۔
آپٹیکل پیرامیٹرک آسیلیٹرز (OPOs) ایک کرسٹل کا استعمال کرتے ہوئے پلسڈ موڈ Nd:YAG لیزر اور اس کے ہارمونکس کو ایک مخصوص فریکوئنسی میں تبدیل کرتے ہوئے کام کرتے ہیں۔ "ٹیوننگ" حاصل کرنے کے لیے، پمپ لیزر اور او پی او دونوں کو بالکل درست پوزیشن میں رکھنے کی ضرورت ہے۔ اس کے بعد محققین کو مطلوبہ طول موج تک پہنچنے تک کرسٹل کو مائکرون کی سطح پر دستی طور پر ٹھیک کرنے کی ضرورت ہے۔
روزانہ لیبارٹری کی کارروائیوں میں، محققین کو دو اجزاء کی ممکنہ غلط ترتیب کی تلاش میں مسلسل رہنا چاہیے۔ معاملات کو مزید پیچیدہ کرنے کے لیے، مخصوص تعدد پر طول موج مختلف بندرگاہوں سے خارج ہوتی ہے، جس کے لیے اکثر بیرونی تجرباتی سیٹ اپ کو ایڈجسٹ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔
OPOTEK کی پیدائش
یہ اس پس منظر میں تھا کہ تعلیمی محققین نے OPO کو تجارتی ایپلی کیشنز میں بہتر بنانا اور شامل کرنا انتہائی مشکل پایا۔
تقریباً 45 سال پہلے، ایرو اسپیس کے میدان میں کئی سالوں کے بعد، ڈاکٹر مارگالتھ کو معلوم ہوا کہ ایک چینی یونیورسٹی وسیع پیمانے پر ٹیون ایبل کرسٹل تیار کر رہی ہے، جس نے او پی او لیزرز کی بے پناہ صلاحیت کے بارے میں ان کی آنکھیں کھول دیں۔ اس وقت، ٹیون ایبل لیزرز زیادہ تر کیمسٹری یا رنگوں پر مبنی تھے، جو نبض کے بجائے مسلسل تھے اور اکثر رساو کے مسائل کا شکار ہوتے تھے۔ اس کے علاوہ، ان کی اعلی پیچیدگی، بڑے سائز، اور مہنگے دیکھ بھال کے اخراجات کی وجہ سے، ڈائی لیزرز نے کبھی بھی تجارتی ایپلی کیشنز میں وسیع پیمانے پر قبولیت حاصل نہیں کی۔
ڈاکٹر مارگالتھ کے کاروباری جذبے سے پہلے ٹیون ایبل او پی او لیزر کو ڈیزائن کرنے اور ٹیکنالوجی کو کامیابی سے پیٹنٹ کرنے میں زیادہ وقت نہیں گزرا تھا۔ تب سے، OPOTEK اس کے گیراج میں پیدا ہوا تھا۔
جولائی 1993 میں، OPOTEK ریاستہائے متحدہ میں پہلی کمپنی بن گئی جس نے براڈ بینڈ دکھائی دینے والا OPO پیش کیا۔ کمپنی کی موجودہ مصنوعات میں سے بہت سے اس اہم ڈیزائن سے پیدا ہوتے ہیں۔ اس کے بعد سے، ٹیکنالوجی میں مختلف ترقیوں نے OPOs کی کارکردگی کو مسلسل بہتر اور موافق بنایا ہے۔
آج، ڈاکٹر مارگالتھ کہتے ہیں کہ OPO بنانے کا قبول شدہ طریقہ یہ ہے کہ پمپ لیزر اور OPO آپٹکس کو ایک ہی ہاؤسنگ میں ضم کیا جائے اور اس بات کو یقینی بنایا جائے کہ دونوں کو الگ نہ کیا جا سکے۔ یہ ڈیزائن پورے ٹیون ایبل لیزر کو ضرورت کے مطابق آسانی سے اور محفوظ طریقے سے منتقل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
انٹیگریٹڈ سافٹ ویئر سسٹم کی صف بندی کا پتہ لگاتا ہے اور جہاں ضروری ہو ایڈجسٹمنٹ کرتا ہے۔ یہ استحکام تجارتی ماحول میں خاص طور پر اہم ہے، جیسے کہ امیجنگ آلات کو لیب سے ہسپتال کے آپریٹنگ روم میں منتقل کرتے وقت۔
"ماضی کے کچھ OPOs اتنے نازک تھے کہ اگر سسٹم کو منتقل کیا گیا تو انجینئرز کو اسے دوبارہ ترتیب دینا پڑے گا،" ڈاکٹر مارگالتھ بتاتے ہیں، "یہ آج کے مستحکم OPOs کے لیے ضروری نہیں ہے۔ سیٹ اپ اور تربیت کے لیے اب باہر کی مہارت کی ضرورت نہیں ہے۔ آپ کر سکتے ہیں۔ آف دی شیلف پروڈکٹ خریدیں اور اسے زیادہ تر صارفین کی مصنوعات کی طرح راتوں رات بھیج دیں۔"
آٹومیشن اب سسٹم کے تمام عناصر کو کنٹرول کرتی ہے جیسے پمپ لیزر ہارمونکس، کرسٹل روٹیشن آپٹیکل ٹیوننگ، ویوفارم سیپریشن آپٹکس اور اٹینیوٹرز۔ پروڈکٹ ڈویلپرز OPO کے سافٹ ویئر فنکشنلٹی فیچرز کو اپنے سافٹ ویئر میں ضم کرنے کے لیے سافٹ ویئر ڈویلپمنٹ کٹس بھی استعمال کر سکتے ہیں۔
"کسی تحقیقی سائنسدان یا کمپنی کے لیے جو اس لیزر کو اپنی پروڈکٹ میں استعمال کر رہی ہے، ہو سکتا ہے کہ ٹیون ایبل لیزر کے مینوفیکچرر سے الگ کنٹرول سافٹ ویئر حاصل کرنا مثالی نہ ہو۔ وہ تمام کنٹرولز کو اپنے سافٹ ویئر میں ضم کرنے کو ترجیح دیں گے۔ ایک تعلیمی ترتیب میں، لیزر پیرامیٹرز پر تمام ڈیٹا کو محفوظ کرنا ہر چیز کے کام کرنے کے لیے کلیدی حیثیت رکھتا ہے۔
آٹومیشن اور کنٹرول کو یکجا کرنا ضروری ہے کیونکہ عام طور پر لیزرز ایک بڑے انکلوژر میں بند ہوتے ہیں، جس سے انہیں دوبارہ پروگرام یا سروس کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔
سافٹ ویئر ڈویلپمنٹ کٹ کو کسی بھی ترتیب میں پہلے سے طے شدہ طول موج کے قابل پروگرام سکین ترتیب دینے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس میں اعلی درجے کی، ہائی ریزولوشن امیجنگ میں ایپلی کیشنز ہیں۔ لیزرز کی موروثی توجہ مرکوز کرنے کی صلاحیت انہیں ناقابل یقین حد تک چھوٹے علاقوں کے نمونے لینے کے قابل بناتی ہے، جس کی پیمائش دسیوں مائیکرون میں ہوتی ہے۔ لیزر کو پہلے سے پروگرام کرنے سے، سسٹم ہائی ریزولوشن اسکین تیار کرنے کے لیے لیزر کو راسٹرائز اور مختلف علاقوں میں منتقل کر سکتا ہے۔
"چونکہ یہ ایک پلسڈ لیزر ہے جو فی سیکنڈ میں کئی بار فائر کرتا ہے، اس لیے آپ اسے ہر طول موج پر کتنی بار فائر کرنا چاہتے ہیں اور طے کر سکتے ہیں کہ طول موج کو کتنی بار بڑھانا یا کم کرنا ہے،" ڈاکٹر لٹل کہتے ہیں۔ "اب تمام ہائی انرجی بیم ایک بندرگاہ سے آتے ہیں، جس سے آپریٹر کو تجزیہ کے لیے دلچسپی کے علاقے کو براہ راست نشانہ بنانے کی اجازت ملتی ہے۔"
سائز ٹیون ایبل OPO لیزر سے متعلق ہے۔ اگر OPO بہت بڑا ہے، تو انسٹرومنٹ انٹیگریشن زیادہ مشکل ہو گا اور حتمی پروڈکٹ کا مجموعی نقشہ بڑا ہو گا۔ تحقیقی لیب کی جگہ کی ضروریات کو مدنظر رکھتے ہوئے یہ بہت اہم ہے۔
ڈاکٹر لٹل نے پہلی بار لوزیانا اسٹیٹ یونیورسٹی میں گریجویٹ طالب علم کے طور پر او پی او لیزرز کے بارے میں سیکھا۔ وہ یاد کرتے ہیں کہ ابتدائی OPOs "بہت بڑے، استعمال میں مشکل، اور اکثر خراب ہو جاتے تھے۔ ایک OPO 12 فٹ لمبا تھا۔"
آج، OPOTEK مارکیٹ میں سب سے چھوٹے ٹیون ایبل لیزرز میں سے ایک پیش کرتا ہے: "شو باکس" کے سائز کا اوپولیٹ 2940۔ اگرچہ اسے اب بھی اندرونی پانی کی ٹھنڈک کے ساتھ "بریف کیس" کے سائز کی بجلی کی فراہمی کی ضرورت ہے، 294-مائکرون OPO لیزر کا سر ایک چھوٹا سا نشان رکھتا ہے۔ جب کہ اب بھی اندرونی پانی کی ٹھنڈک کے ساتھ "بریف کیس" سائز کی بجلی کی فراہمی کی ضرورت ہے، OPO لیزر کے 2.94 مائکرون لیزر ہیڈ میں صرف 9.5 x 4.5 x 7.5 انچ کا نشان ہے۔
ڈاکٹر لٹل کے مطابق، چھوٹا سائز لیزر کی سختی کو بڑھاتا ہے اور انٹیگریٹڈ ہاؤسنگ کے اندر موجود اجزاء کو مزید مستحکم کرتا ہے۔
جدید OPOs کی ایک امتیازی خصوصیت فائبر آپٹکس کے ذریعے طول موج کی ایک وسیع رینج کو منتقل کرنے کی صلاحیت ہے۔ فائبر آپٹکس لیزرز کو منتقل کرنے کا بنیادی طریقہ بن گیا ہے کیونکہ اسے ترتیب دینا اور منقطع کرنا آسان ہے۔ اس کے علاوہ، یہ آخری صارف کو روشنی کی نمائش یا آنکھ کے رابطے سے بچاتا ہے کیونکہ روشنی بند ٹیوب کے ذریعے منتقل ہوتی ہے۔ OPOTEK توانائی کی سطح سے قطع نظر اپنی تمام مصنوعات کے لیے فائبر کی ترسیل فراہم کرتا ہے۔
تاریخی طور پر، OPO لیزرز میں پیچیدہ دستی ایڈجسٹمنٹ اور درست سیدھ شامل تھی۔ ٹیکنالوجی میں ترقی نے ان لیزرز کو پلگ اینڈ پلے ڈیوائسز میں تبدیل کر دیا ہے جو مستحکم اور استعمال میں آسان ہیں۔ آج کے OPO لیزرز، استعمال میں آسان اور قابل اعتماد، فکسچر ڈیولپمنٹ ایپلی کیشنز کے لیے تجارتی اور تعلیمی لیب سیٹنگز میں استعمال کیے جا سکتے ہیں۔
"تعلیمی محققین کو لیزر سسٹم کو بہتر بنانے یا ٹھیک کرنے کی کوشش کرنے کے بجائے اپنی تحقیق پر توجہ مرکوز کرنے کے قابل ہونا چاہئے،" ڈاکٹر مارگالتھ کے مطابق، "اعلی معیار کے او پی او لیزر کے ساتھ، ان کا سامان باہر کی کارکردگی کا مظاہرہ کرنے کے قابل ہو جائے گا۔ باکس کے افعال۔"
