یوسی سانٹا باربرا کے محققین نے ایک کمپیکٹ ، کم لاگت لیزر تیار کیا ہے جو لیب اسکیل سسٹم کی کارکردگی کو حریف بناتا ہے۔ اس میں روبیڈیم ایٹم اور جدید چپ انضمام کی تکنیک کا استعمال کیا جاتا ہے تاکہ ایپلی کیشنز جیسے کوانٹم کمپیوٹنگ ، ٹائم کیپنگ اور ماحولیاتی سینسنگ کو قابل بنایا جاسکے ، جس میں سیٹلائٹ پر مبنی کشش ثقل کی نقشہ سازی بھی شامل ہے۔
لیزرز ایسے تجربات کے ل inv ناگزیر ہیں جن کے لئے الٹرا سختی جوہری پیمائش اور کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے ، جیسے دو فوٹون جوہری گھڑیاں ، سرد ایٹم انٹرفیرومیٹر سینسر اور کوانٹم گیٹ۔ لیزرز کی تاثیر کی کلید ان کی ورنکرم طہارت ہے ، جو صرف ایک رنگ کی روشنی کا اخراج ، یا تعدد ہے۔ آج ، ان ایپلی کیشنز کے لئے درکار انتہائی کم شور ، مستحکم روشنی کا حصول ایک تنگ اور مہنگے بینچ ٹاپ لیزر سسٹم پر انحصار کرتا ہے جو ایک تنگ ورنکرم رینج میں فوٹوون تیار کرنے اور ان کا انتظام کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔
لیکن کیا ہوگا اگر یہ جوہری ایپلی کیشنز لیب اور بینچ ٹاپ کی حدود سے بچ سکیں؟ یوسی سانٹا باربرا میں انجینئرنگ کے پروفیسر ڈینیئل بلومینتھل کی لیب میں یہ وژن ڈرائیونگ ریسرچ ہے ، جہاں ان کی ٹیم ہلکے وزن ، ہینڈ ہیلڈ ڈیوائسز میں ان اعلی صحت سے متعلق لیزرز کی کارکردگی کو نقل کرنے کے لئے کام کر رہی ہے۔
"یہ چھوٹے لیزرز عملی کوانٹم سسٹم کے لئے توسیع پذیر لیزر حل کے ساتھ ساتھ پورٹیبل ، فیلڈ سے تعینات اور خلائی پر مبنی کوانٹم سینسر کے لیزرز کو بھی قابل بنائیں گے۔" "اس میں ٹیکنالوجی کے شعبوں جیسے کوانٹم کمپیوٹنگ جیسے غیر جانبدار جوہری اور پھنسے ہوئے آئنوں کے ساتھ ساتھ ایٹم گھڑیاں اور کشش ثقل جیسے سرد ایٹم کوانٹم سینسر کے مضمرات ہوں گے۔"
جرنل سائنسی رپورٹس ، بلومینتھل ، آئسچینکو اور ان کی ٹیم میں شائع ہونے والے ایک مقالے میں اس سمت میں چپ اسکیل الٹرا-لو لائن وڈتھ خود انجیکشن لاک {4}} نینو میٹر لیزر کی ترقی کی وضاحت کی گئی ہے۔ محققین کا کہنا ہے کہ یہ آلہ ، جو میچ باکس کے سائز کے بارے میں ہے ، مینوفیکچرنگ لاگت اور جگہ کے ایک حصے میں موجودہ تنگ لائن وڈتھ 780- nm لیزرز کو بہتر بنا سکتا ہے۔
لیزر کے لئے روبیڈیم ایٹموں کا انتخاب کیا گیا تھا کیونکہ ان کے پاس معروف خصوصیات ہیں جو انہیں متعدد اعلی صحت سے متعلق ایپلی کیشنز کے لئے مثالی بناتی ہیں۔ ان کے D2 آپٹیکل منتقلی کا استحکام انہیں جوہری گھڑیوں کے لئے مثالی بنا دیتا ہے۔ ایٹموں کی حساسیت انہیں سینسر اور سرد ایٹم فزکس کے لئے بھی ایک مقبول انتخاب بناتی ہے۔ روبیڈیم ایٹموں کے بخارات کے ذریعے لیزر کو گزرنے سے جو جوہری حوالہ کے طور پر کام کرتا ہے ، قریب اورکت لیزر مستحکم ایٹم منتقلی کی خصوصیات پر قبضہ کرتا ہے۔
"آپ لیزر کو پھنسانے کے لئے جوہری منتقلی لائن کا استعمال کرتے ہیں ،" کاغذ کے سینئر مصنف بلومینتھل کہتے ہیں۔ "دوسرے لفظوں میں ، لیزر کو ایٹم ٹرانزیشن لائن پر لاک کرکے ، لیزر کم و بیش استحکام کے معاملے میں اس جوہری منتقلی کی خصوصیات کو لے جاتا ہے۔"
لیکن فینسی ریڈ لائٹ صحت سے متعلق لیزر کے لئے نہیں بناتی ہے۔ لیزر لائٹ کا مثالی معیار حاصل کرنے کے ل the ، "شور" کو ہٹا دینا چاہئے۔ بلومینتھل نے اسے گٹار کے تار کے مقابلے میں ٹیوننگ کانٹا کے طور پر بیان کیا ہے۔ انہوں نے وضاحت کرتے ہوئے کہا ، "اگر آپ کسی سی کو ٹیوننگ کانٹے سے مارتے ہیں تو ، یہ ایک بہت ہی کامل سی ہوسکتا ہے۔" "لیکن اگر آپ گٹار پر کسی سی کو مارتے ہیں تو ، آپ اس میں دوسرے ٹن سن سکتے ہیں۔" اسی طرح ، لیزر لائٹ میں مختلف تعدد (رنگ) شامل ہوسکتے ہیں ، جس سے اضافی "ٹن" پیدا ہوتا ہے۔ مطلوبہ واحد فریکوئنسی تیار کرنے کے لئے (اس معاملے میں ، خالص گہری سرخ روشنی) ، سسٹم لیزر لائٹ کو مزید ہموار کرنے کے لئے اضافی اجزاء کا استعمال کرتا ہے۔ محققین کے لئے چیلنج یہ تھا کہ اس ساری فعالیت اور کارکردگی کو ایک ہی چپ پر پیک کریں۔
"اس ٹیم نے تجارتی طور پر دستیاب فیبری پیروٹ لیزر ڈایڈس کا مجموعہ استعمال کیا ، جو دنیا کی سب سے کم نقصان والی لہروں (بلومینٹل کی لیب کے ذریعہ تیار کردہ) ، اور سب سے زیادہ معیار کے عنصر گونجنے والے ، جو سب سلیکن نائٹرائڈ پلیٹ فارم پر گھڑ رہے ہیں۔ ایسا کرنے میں ، وہ تھے ، وہ تھے۔ ان کے ٹیسٹوں کے مطابق ، ان کے آلے نے کچھ بینچ ٹاپ لیزرز کے ساتھ ساتھ اس سے پہلے کی اطلاع دی گئی مربوط لیزرز کو فریکوینسی شور اور لائن وڈتھ جیسے کلیدی میٹرکس میں شدت کے چار احکامات کے ذریعہ ، ان کے آلے نے کچھ بینچ ٹاپ لیزرز کو بہتر بنا دیا ہے۔
"کم لائن وڈتھ اقدار کی اہمیت یہ ہے کہ ہم لیزر کی کارکردگی کی قربانی کے بغیر کمپیکٹ لیزرز حاصل کرسکتے ہیں۔" "کچھ طریقوں سے ، روایتی لیزرز کے مقابلے میں کارکردگی کو بہتر بنایا گیا ہے کیونکہ مکمل چپ اسکیل انضمام کی وجہ سے جو حاصل کیا گیا ہے۔ یہ لائن وڈتھ ہمیں جوہری نظام کے ساتھ بہتر طور پر بات چیت کرنے میں مدد کرتے ہیں ، لیزر کے شور کی شراکت کو ختم کرتے ہیں اور اس طرح جوہری اشاروں کو مکمل طور پر حل کرتے ہیں۔ ماحول کے جواب وغیرہ۔ "
اس پروجیکٹ کے لئے کم لائن وڈتھ ، ریکارڈ-کم ذیلی ہرٹز بنیادی اور سب کِلورٹز انٹیگریٹڈ لائن وڈتھ ہیں ، جو لیزر ٹکنالوجی کے استحکام اور بیرونی اور اندرونی دونوں ذرائع سے شور پر قابو پانے کی صلاحیت کا مظاہرہ کرتے ہیں۔
اس ٹکنالوجی کے دیگر فوائد میں لاگت شامل ہے۔ اس ٹکنالوجی کی کامیابی کا مطلب یہ ہے کہ یہ اعلی کارکردگی ، اعلی صحت مند ، کم لاگت والے فوٹوونک انٹیگریٹڈ لیزرز لیب کے اندر اور باہر دونوں طرح کی ترتیبات میں تعینات کی جاسکتی ہیں ، بشمول کوانٹم تجربات ، جوہری وقت ، اور کمزور ترین اشاروں کو سینسنگ کرنا ، جیسے زمین کے گرد کشش ثقل ایکسلریشن میں تبدیلی۔
بلومینتھل نے کہا ، "آپ ان آلات کو مصنوعی سیاروں اور نقشہ کشش ثقل پر کچھ درستگی کے ساتھ اور اس کے آس پاس کا نقشہ بنا سکتے ہیں۔" "آپ سمندر کی سطح میں اضافے ، سمندری برف میں تبدیلی اور زلزلے کی پیمائش کرنے کے لئے زمین کے آس پاس کے کشش ثقل کے میدان کو سمجھ سکتے ہیں۔" انہوں نے مزید کہا: "یہ ٹیکنالوجی کمپیکٹ ، کم طاقت اور ہلکا پھلکا ہے ، جس سے خلا میں تعیناتی کے لئے یہ مثالی ہے۔"
