صحت سے متعلق مشینی سے لے کر اعلی درجے کی مائکروسکوپی تک ، اعلی - پاور کی طلب ، الٹرااسٹ لیزرز میں اضافہ ہوتا جارہا ہے۔ روایتی طور پر ، محققین نے ان لیزرز کی تعمیر کے لئے سنگل - وضع پر بھروسہ کیا ہے ، لیکن انہیں توانائی کی پیداوار میں بنیادی جسمانی حد کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ اس رکاوٹ کو توڑنے کے ل we ، ہم ملٹی موڈ ریشوں کی طرف رجوع کر چکے ہیں ، جو بہت سے روشنی کے طریقوں - کو لازمی طور پر روشنی کی مختلف شکلیں لے سکتے ہیں - ایک بار میں ، ایک تکنیک جس کو اسپیٹیوٹیمپلل موڈ - لاکنگ (ایس ٹی ایم ایل) کے نام سے جانا جاتا ہے۔
تاہم ، ان مختلف طریقوں کو ہم آہنگی میں مل کر کام کرنا ایک اہم چیلنج رہا ہے۔ ہماری تازہ ترین تحقیق میں ، میں شائع ہواآپٹکس خط، ہم نے ایک نئی تکنیک تیار کی ہے جو ہمیں ان میں سے ہر ایک کے طریقوں کو عین مطابق اور آزادانہ طور پر کنٹرول کرنے کی اجازت دیتی ہے ، جس کی وجہ سے لیزر طاقت اور استعداد میں ڈرامائی اضافہ ہوتا ہے۔
بنیادی مسئلہ جس کا ہمیں سامنا کرنا پڑا وہ انٹرموڈل بازی کے نام سے جانا جاتا ہے۔ ملٹی موڈ فائبر میں ، روشنی کے مختلف طریقوں سے قدرے مختلف رفتار سے سفر ہوتا ہے۔ اس رفتار سے مماثلت لیزر دالیں پھیل جاتی ہے اور وقت اور جگہ میں الگ ہوجاتی ہے ، جس سے مستحکم ، اعلی - پاور دالوں کی تشکیل کو روکتا ہے۔ پچھلی ایس ٹی ایم ایل تکنیکوں نے عام طور پر اس بازی کی تلافی کے لئے مقامی فلٹرنگ نامی ایک طریقہ استعمال کیا تھا ، لیکن یہ نقطہ نظر ان طریقوں کی تعداد کو محدود کرتا ہے جن کو ایک دوسرے کے ساتھ بند کیا جاسکتا ہے ، اس طرح سے بجلی کے ممکنہ اضافے کو پورا کیا جاتا ہے۔
اس کو حل کرنے کے ل we ، ہم نے ایک ٹرانسورس موڈز ڈویژن کنٹرول تکنیک کی تجویز پیش کی۔ ہمارا نقطہ نظر سیدھا ہے: ہم ایک آلہ استعمال کرتے ہیں جسے موڈ ملٹی پلیکسر/ڈیمولٹپلیکسر (MUX/Demux) کہتے ہیں تاکہ ملٹی موڈ فائبر کے اندر مخلوط بیم کو انفرادی چینلز میں الگ کیا جاسکے ، ہر ایک موڈ کے لئے۔ ایک بار الگ ہوجانے کے بعد ، ہم ہر چینل میں معاوضہ فائبر کی عین مطابق لمبائی شامل کرکے آزادانہ طور پر ہر موڈ کے لئے بازی (یعنی سفر میں تاخیر) کا انتظام کرسکتے ہیں۔
ہر وضع کو بہتر بنانے کے بعد ، ہم انہیں ایک ملٹی پلیکسر کے ساتھ ایک ہی ، طاقتور اور مربوط بیم میں دوبارہ تیار کرتے ہیں۔ یہ طریقہ نظریاتی طور پر ہمیں فائبر کی توانائی کی صلاحیت کو زیادہ سے زیادہ بناتے ہوئے ، کسی بھی طرح کے طریقوں کو لاک کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
ہم نے اپنی تکنیک کو ایک اعداد و شمار - آٹھ میں نافذ کیا ، YB - ڈوپڈ ، تمام - فائبر ، اسپیٹیوٹیمپلل ، موڈ - لاکڈ لیزر۔ تجرباتی نتائج انتہائی حوصلہ افزا تھے۔ بیک وقت چار ٹرانسورس طریقوں (LP01 ، LP11 ، LP21 ، اور LP02) کو تالا لگا کر ، ہم نے 14.49 میگاہرٹز کی تکرار کی شرح پر 15 NJ توانائی کے ساتھ ناکارہ سولیٹن دالیں حاصل کیں۔
اہم طور پر ، ہم نے یہ ظاہر کیا کہ آؤٹ پٹ پاور حصہ لینے والے طریقوں کی تعداد کے ساتھ ترازو ہے۔ جب چار طریقوں کو بیک وقت بند کردیا گیا تو ، لیزر کی ڈھال کی کارکردگی - اس کا ایک پیمانہ جس سے پمپ پاور کو آؤٹ پٹ پاور - میں کس حد تک موثر انداز میں تبدیل کیا جاتا ہے۔
مزید برآں ، ہماری تکنیک بے مثال بیم - کی تشکیل کی صلاحیتوں کی پیش کش کرتی ہے۔ موڈ - لاکنگ میں شامل طریقوں کے امتزاج کو متحرک طور پر منتخب کرکے ، ہم نے کامیابی کے ساتھ ایک وسعت - فلیٹ - ایک یکساں شدت پروفائل کے ساتھ ٹاپ بیم تیار کیا۔ اس خصوصی شہتیر نے 3 ڈبلیو کے پمپ پاور پر اوسطا 150 میگاواٹ اور 10.4 این جے کی ایک نبض توانائی حاصل کی۔
آخر میں ، ہم نے ایک نئی کنٹرول تکنیک کو تیار کیا اور اس کی توثیق کی ہے جو ایس ٹی ایم ایل فائبر لیزرز میں بنیادی طاقت - اسکیل ایبلٹی کی رکاوٹ کو دور کرتی ہے۔ ہر ٹرانسورس وضع کے بازی کو آزادانہ طور پر کنٹرول کرکے ، ہماری اسکیم کسی بھی طرح کے طریقوں کو ہم آہنگ کرنے اور زیادہ سے زیادہ توانائی کے نکالنے کے لئے ایک قابل عمل راستہ فراہم کرتی ہے۔
ہمیں یقین ہے کہ ملٹی - وضع کے لئے اس آفاقی فریم ورک ، اسپیٹیٹیمپلورل ڈائنامکس کنٹرول الٹرااسٹ لائٹ ذرائع کی اگلی نسل کے لئے راہ ہموار کرتا ہے ، صحت سے متعلق تانے بانے ، نون لائنر مائکروسکوپی ، اور اٹوسیکنڈ سائنس میں متاثر کن اثر انگیز ایپلی کیشنز کا وعدہ کرتا ہے۔
یہ کہانی سائنس ایکس ڈائیلاگ کا ایک حصہ ہے ، جہاں محققین اپنے شائع شدہ تحقیقی مضامین سے نتائج کی اطلاع دے سکتے ہیں۔ سائنس ایکس ڈائیلاگ اور اس میں حصہ لینے کے طریقہ کے بارے میں معلومات کے ل this اس صفحے پر جائیں۔
