تحقیقی پس منظر اور حالیہ لیڈز
ٹھوس کور سلکا شیشے کے ریشوں نے طویل عرصے سے موثر اور لچکدار آپٹیکل ٹرانسمیشن کے شعبے پر غلبہ حاصل کیا ہے، خاص طور پر ٹیلی کام اور صنعتی شعبوں میںلیزر.
تاہم، صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے جن میں ہائی پاور لیزر ٹرانسمیشن کی ضرورت ہوتی ہے، روایتی آپٹیکل فائبر کو بہت سے چیلنجز کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔
غیر خطوطی عمل جیسے کیر اثر، پرجوش رمن بکھرنے، اور سلیکا گلاس کی حد کو نقصان پہنچانے کی وجہ سے، روایتی ریشے اکثر ہائی پاور لیزرز کو منتقل کرنے کے قابل نہیں ہوتے ہیں، جو قابل ترسیل طاقت کی کثافت کو بہت حد تک محدود کر دیتے ہیں۔
ہولو کور ریشوں (HCFs) کا ظہور اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے نئے آئیڈیاز فراہم کرتا ہے۔ HCFs میں، 99.99% سے زیادہ گائیڈ لائٹ مرکزی ہوا (یا ویکیوم) سے بھرے کور میں مرکوز ہوتی ہے، جو ٹھوس سلیکون کور یا روایتی آپٹیکل ریشوں کی بہت سی حدود کو نظرانداز کرتی ہے۔
2022 میں، برطانیہ کے ساؤتھمپٹن میں ایک ٹیم نے کامیابی کے ساتھ ایک ناول HCF ڈیزائن کے فوائد کا مظاہرہ کیا، جس نے 1 کلومیٹر کی لمبائی کے ذریعے 1kW مسلسل لہر کے قریب اورکت روشنی کو منتقل کیا، اس ٹیکنالوجی کی بے پناہ صلاحیت کو مکمل طور پر ظاہر کیا۔
تازہ ترین مطالعہ میں، ٹیم نے 300-میٹر HCF کے ذریعے کلو واٹ کی چوٹی کی طاقت کے ساتھ 520 nm لیزر دالیں کامیابی کے ساتھ منتقل کر کے HCFs کے اطلاق کی حد کو مزید بڑھا دیا۔
یہ پیش رفت نہ صرف HCFs کی صلاحیت کو سبز طول موج تک بڑھاتی ہے، بلکہ بہت سی صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے بھی اہم ہے۔
تاہم، مرئی طول موج پر HCFs کی ترقی کو ان کی چھوٹی ساختی خصوصیات کی وجہ سے من گھڑت چیلنجوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ ان چیلنجوں پر قابو پانے کے لیے، تحقیقی ٹیم نے ایک حقیقی فلایا ہوا طویل فاصلے کے کھوکھلی کور فائبر کا ایک جامع نان لائنر مطالعہ کیا۔
انہوں نے پایا کہ HCFs کے غیر خطی اثرات اورکت والے خطے کے مقابلے مرئی خطے میں زیادہ واضح ہیں، جس کی وجہ کم کور سائز اور چھوٹی آپریٹنگ طول موج دونوں سے منسوب ہے۔
گرین لیزر پاور ٹرانسمیشن کے لئے کھوکھلی کور فائبر
اس کام میں استعمال ہونے والا HCF اینٹی ریزوننس گائیڈڈ لائٹ کے اصول کو استعمال کرتا ہے۔ گائیڈڈ لائٹ فائبر کے کور کے گرد باریک شیشے کی فلموں کی ایک سیریز سے محدود ہے۔ اس ڈیزائن کو ایک ہی انگوٹھی کے ذریعے حاصل کیا گیا ہے جس میں سات کلیڈنگ کیپلریز شامل ہیں، سات کلیڈنگ پرتیں نقصان، موڑنے کے نقصان اور مورفولوجی کے درمیان اچھا توازن حاصل کرتی ہیں۔
فائبر کو ہیریئس F300 فیوزڈ سلیکا گلاس کے ساتھ اسٹیک اینڈ اسٹریچ طریقہ استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا تھا، جس کا بنیادی قطر تقریباً 20.7 µm اور موڈ فیلڈ قطر 14.5 µm ہے، اور یہ 515 nm سے 618 nm تک روشنی کی رہنمائی کرنے کے قابل ہے۔ 30 dB/km سے کم نقصان۔
اگرچہ فائبر کی اطلاع دی گئی لمبائی 300 میٹر ہے، لیکن ساؤتھمپٹن کی ریسرچ ٹیم اس عمل کو استعمال کرتے ہوئے کئی کلومیٹر فائبر پیدا کرنے میں کامیاب رہی ہے۔
ریشہ موڑنے کے نقصان کے لیے بھی نسبتاً غیر حساس ہے، جو 520 nm آپریٹنگ طول موج پر 13 سینٹی میٹر قطر سے زیادہ موڑنے کے لیے 0.1 dB/m سے کم ہے۔
یہ پیش رفت اعلیٰ درستگی اور اعلیٰ کارکردگی والے مادی پروسیسنگ کے لیے کلیدی تکنیکی مدد فراہم کرتی ہے، خاص طور پر گرین لیزرز کے اطلاق میں۔
مستقبل میں، توقع ہے کہ یہ ٹیکنالوجی صنعتوں جیسے الیکٹرک وہیکل مینوفیکچرنگ، خاص طور پر بیٹری کی پیداوار جیسے اہم پہلوؤں میں اہم کردار ادا کرے گی۔
