एक उपकरण इतना छोटा कि यह नग्न आंखों के लिए लगभग अदृश्य है, भविष्य के ऑप्टिकल सेंसिंग चिप्स की कुंजी बन सकता है। कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय की एक शोध टीम ने एक उच्च प्रदर्शन वाला "रेसट्रैक" ऑप्टिकल माइक्रोरेसोनेटर विकसित किया है जो प्रकाश हानि को काफी कम कर सकता है, जो रासायनिक पहचान, नेविगेशन उपकरण और यहां तक कि क्वांटम माप जैसे अनुप्रयोगों के लिए द्वार खोल सकता है। प्रासंगिक पेपर एप्लाइड फिजिक्स लेटर्स के नए अंक में प्रकाशित हुआ था।
इस शोध का परिणाम एक चिप पर एक ऑप्टिकल वेवगाइड माइक्रोरेसोनेटर बनाना है। माइक्रोरेसोनेटर की मोटाई मानव बाल का केवल 1/10 है। माइक्रोरेसोनेटर को एक माइक्रोडिवाइस के रूप में समझा जा सकता है जो "प्रकाश को फँसाता है।" इसके भीतर प्रकाश लगातार घूमता रहता है, धीरे-धीरे तीव्रता जमा करता जाता है। जब प्रकाश पर्याप्त मजबूत होता है, तो वैज्ञानिक इसका उपयोग विभिन्न विशेष ऑप्टिकल ऑपरेशन करने के लिए कर सकते हैं। ब्राइट, पेपर के पहले लेखक
लू के अनुसार, उनका लक्ष्य इस उपकरण को कम ऑप्टिकल शक्तियों पर कुशलतापूर्वक संचालित करने में सक्षम बनाना है।
टीम ने "रेसट्रैक" रेज़ोनेटर पर ध्यान केंद्रित किया, एक उपकरण का नाम इसके लंबे आकार के कारण रखा गया जो रेसट्रैक जैसा दिखता है। उन्होंने विशेष रूप से "यूलेरियन कर्व" नामक एक चिकनी वक्र डिजाइन को अपनाया, जो आमतौर पर सड़कों और रेलवे पर देखा जाता है, क्योंकि तेज गति से यात्रा करते समय कारें अचानक समकोण पर नहीं मुड़ सकती हैं, और प्रकाश प्रसार के लिए भी यही सच है। यदि यह बहुत तेजी से झुकता है, तो यह "फिसल जाएगा"।
इस तरह के चिकने मोड़ों का उपयोग करने से ऑप्टिकल नुकसान काफी कम हो जाता है, जिससे फोटॉन लंबे समय तक रेज़ोनेटर के अंदर रह पाते हैं, जिससे इंटरैक्शन में वृद्धि होती है। यदि बहुत अधिक प्रकाश हानि होती है, तो अनुनादक पर्याप्त प्रकाश जमा नहीं कर पाएगा और इसका प्रदर्शन बहुत कम हो जाएगा।
एक साफ कमरे में इलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी का उपयोग करके माइक्रोरेज़ोनेटर का निर्माण किया गया था। पारंपरिक फोटोलिथोग्राफी के विपरीत, जो प्रकाश तरंग दैर्ध्य द्वारा सीमित है, यह तकनीक नैनोमीटर से कम सटीकता प्राप्त कर सकती है और सूक्ष्म स्केल ऑप्टिकल संरचनाओं के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है। उपकरण के अत्यंत छोटे आकार के कारण, छोटी धूल या दोष भी प्रकाश के प्रसार को प्रभावित कर सकते हैं, इसलिए स्वच्छ वातावरण महत्वपूर्ण है।
सामग्री का चयन भी उतना ही महत्वपूर्ण है। टीम ने एक प्रकार की चॉकोजेनाइड सेमीकंडक्टर ग्लास सामग्री का उपयोग किया। इस प्रकार की सामग्री में उच्च पारदर्शिता और मजबूत गैर-रेखीय गुण होते हैं, जो इसे फोटोनिक उपकरणों के लिए बहुत उपयुक्त बनाता है। हालाँकि, उन्हें संसाधित करना कठिन है, जिसके लिए प्रदर्शन और विनिर्माण कठिनाई के बीच संतुलन की आवश्यकता होती है। झुकने से होने वाले नुकसान को कम करके, टीम ने वर्तमान उन्नत सामग्री प्लेटफार्मों के तुलनीय प्रदर्शन के साथ अल्ट्रा {{4} कम {{5} नुकसान वाले उपकरण सफलतापूर्वक बनाए।
अनुसंधान दल ने कहा कि भविष्य में, इस माइक्रोरेसोनेटर के फोटोनिक सिस्टम में एक प्रमुख घटक बनने की उम्मीद है और इसका उपयोग माइक्रोलेजर, जैव रासायनिक सेंसर और क्वांटम नेटवर्क उपकरणों में किया जा सकता है। अंतिम लक्ष्य इस तकनीक को ऑप्टिकल चिप्स में विकसित करना है जिसे बड़े पैमाने पर निर्मित किया जा सके।
