یک سنگی سیمی کنڈکٹر لیزر - خبریں

3D illustration of the team's device, in which an external microwave signal induces gain modulation along the entire semiconductor laser to generate widely tunable modelocked pulses/frequency combs.

معیاری موڈ لاکنگ کے طریقوں سے ہٹ کر، ETH زیورخ کے شعبہ طبیعیات میں پروفیسر جیاکومو سکالاری اور جیروم فاسٹ کی قیادت میں محققین کی ایک ٹیم، اور ٹیکنیکل یونیورسٹی آف میونخ میں پروفیسر کرسچن جیراؤسک نے، ایک یک سنگی موڈ لاک سیمی کنڈکٹر لیزر بنایا جس میں مسلسل اور وسیع پیمانے پر GH1 سے 4 تک ری ٹیونیشن کی شرح 4 تک پہنچ گئی۔ اور، دلچسپ بات یہ ہے کہ، ان کے نقطہ نظر کو دوسرے سیمی کنڈکٹر لیزرز اور لیزر اخراج طول موج کے لیے کام کرنا چاہیے۔

اسے دور کرنے کے لیے، محققین نے مربوط فریکوئنسی کنگھیاں پیدا کرنے کے لیے ٹیرا ہرٹز (THz) کوانٹم کیسکیڈ لیزر (QCL) کا استعمال کیا۔ اگرچہ یہ بات اچھی طرح سے معلوم ہے کہ THz QCLs کو کنگھیاں بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، ٹیم کی جانب سے پلانرائزڈ THz QCLs کی بہتر مائیکرو ویو خصوصیات کے ساتھ حالیہ ترقی نے انہیں بیرونی مائیکرو ویوز کا استعمال کرتے ہوئے لیزر کیویٹی کی مضبوط ماڈیولیشن تلاش کرنے کی ترغیب دی اور انہوں نے سیمی کنڈکٹر لیزر آپریشن کے کئی نئے نظام دریافت کیے۔

"ہمارا آلہ ایک پلانرائزڈ THz QCL پر مبنی ہے۔ اس کے فعال ریجن کا مواد ایک گیلیم آرسنائیڈ (GaAs)/ایلومینیم گیلیم آرسنائیڈ (AlGaAs) پر مشتمل ہوتا ہے، ایک GaAs کیریئر سبسٹریٹ سے جڑا ہوا ویفر،" اربن سینیکا، جو اس وقت پی ایچ ڈی تھیں۔ ای ٹی ایچ زیورخ میں طالب علم لیکن اب ہارورڈ یونیورسٹی کی لیبارٹری برائے نانوسکل آپٹکس میں پوسٹ ڈاکٹرل فیلو ہے۔ "فوٹو لیتھوگرافی اور ڈرائی ایچنگ کا استعمال کرتے ہوئے، ایک فعال رج ویو گائیڈ کی وضاحت کی جاتی ہے اور بعد میں کم- نقصان والے پولیمر بینزوسائکلوبوٹین (BCB) کے ساتھ منصوبہ بندی کی جاتی ہے۔ ایک ویو گائیڈ کو دو توسیعی میٹالائزیشن تہوں کے درمیان عمودی طور پر سینڈویچ کیا جاتا ہے، جو آپٹیکل اور مائیکرو ویو موڈز کو محدود کرتی ہے اور لا الیکٹرک کنٹیکٹ ڈیوائس کے طور پر کام کرتی ہے۔"

مواصلات، سپیکٹروسکوپی، اور سینسنگ ایپلیکیشنز آگے ہیں۔

ان کے مسلسل اور وسیع پیمانے پر ٹیون ایبل ماڈل لاک لیزرز کی بدولت، مواصلات، سپیکٹروسکوپی، اور سینسنگ کے لیے بہت سے ممکنہ ایپلی کیشنز موجود ہیں۔ سینیکا کہتی ہیں، "وقت کے ڈومین کے لیے، مربوط پلس ٹرین کو ایک صوابدیدی بیرونی مائیکرو ویو سگنل یا ٹیون ایبل تاخیری لائن سے ہم آہنگ کیا جا سکتا ہے۔" "فریکوئنسی ڈومین کے لیے، تعدد کنگھی کے اندر ٹیون ایبل موڈ کی جگہ کسی بھی سپیکٹرل خلا کو بند کر سکتی ہے۔"

درحقیقت، سینیکا اور ساتھیوں نے پہلے ہی ایک جذب سپیکٹروسکوپی تجربہ کا مظاہرہ کیا ہے جس کے لیے ٹیبلٹاپ کے سائز کے اسپیکٹرو میٹر کے آلے کے بجائے صرف ایک سادہ شدت کا پتہ لگانے والے-کی ضرورت تھی۔

سینیکا کا کہنا ہے کہ "ہمیں یقین ہے کہ ہمارا نقطہ نظر برقی مقناطیسی سپیکٹرم کے اورکت اور نظر آنے والے خطوں میں سیمی کنڈکٹر لیزرز کی دیگر اقسام کے ساتھ لاگو کرنے کے لیے نسبتاً سیدھا بھی ہو گا اور وسیع اقسام کے ایپلی کیشنز کے لیے راہ ہموار کرے گا۔" "ایک اہم پہلو مائیکرو ویو کی خصوصیات کو بہتر بنایا جائے گا، اس کے ساتھ اس طرح کے آلات کی جدید پیکیجنگ بھی۔"