विदेशी टीम ने अधिक स्थिर, कुशल कॉम्ब लेजर का निर्माण किया

हाल ही में, लेजर प्रौद्योगिकी स्टार्टअप इलुमट्रा ने हैम्बर्ग में जर्मन रिसर्च सेंटर फॉर इलेक्ट्रॉन सिंक्रोट्रॉन (DESY) के साथ मिलकर एक कंघी लेजर के विकास पर सफलतापूर्वक सहयोग किया है जो डिजाइन में अधिक स्थिर और कुशल है।
इस विकास का मुख्य आकर्षण प्रोग्राम योग्य संश्लेषित प्रतिबिंबों के साथ एक माइक्रोरेसोनेटर का प्रदर्शन है जो लेजर को चलाने के लिए अनुकूलित इंजेक्शन प्रतिक्रिया प्रदान करता है। यह तकनीक पारंपरिक स्व-इंजेक्शन तालों पर महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करती है और इसे मानक लिथोग्राफी तकनीकों का उपयोग करके उत्पादित किया जा सकता है।
कंघी लेजर 100 गीगाहर्ट्ज से 1 टीएचजेड तक की आवृत्ति अंतराल के साथ रंगों की एक विस्तृत श्रृंखला में प्रकाश स्रोत उत्सर्जित करने में सक्षम हैं। ऑप्टिकल संचार और कृत्रिम बुद्धिमत्ता के क्षेत्र में डेटा ट्रांसमिशन के लिए इस तकनीक का अनुप्रयोग बहुत महत्वपूर्ण है।
कंघी लेजर का लाभ उनके द्वारा उत्सर्जित रंगों की शुद्धता है। ऑप्टिकल संचार जैसे अनुप्रयोगों में, एक ऐसे लेज़र की आवश्यकता होती है जो प्रकाश के कई शुद्ध रंगों का उत्सर्जन कर सके, और कॉम्ब लेज़र इस आवश्यकता को पूरा करते हैं।
कंघी लेजर की शुद्धता में सुधार करने के लिए, स्व-इंजेक्शन लॉकिंग उद्योग में एक मानक विधि बन गई है। यह विधि शोर को फ़िल्टर करने के लिए एक रिंग रेज़ोनेटर का उपयोग करती है, जिससे प्रकाश को रेले बैकस्कैटरिंग के माध्यम से रिंग के भीतर यादृच्छिक दोषों से वापस प्रतिबिंबित किया जाता है, और लॉकिंग के लिए लेजर में वापस इंजेक्ट किया जाता है।
पेपर के लेखकों में से एक और एनलाइटेनमेंट के सह-संस्थापक जॉन जोस्ट ने कहा, "यादृच्छिक दोषों पर भरोसा करने में समस्या यह है कि वे रंग-निर्भर हो सकते हैं और तीव्रता पर्याप्त मजबूत और स्थिर नहीं है।" कुछ सीमाएं हैं, विशेष रूप से जब हम लेज़र में अधिक प्रकाश वापस डालना चाहते हैं, क्योंकि प्रभावी इंजेक्शन लॉकिंग प्राप्त करने के लिए यह महत्वपूर्ण है।"
इस शोध में मुख्य सफलता एक विशेष मोड का डिज़ाइन था जो रिंग रेज़ोनेटर के भीतर प्रकाश के दिशात्मक बैकस्कैटरिंग की अनुमति देता है। यह मोड विशेष रूप से एक विशेष रंग के लिए अनुकूलित किया गया है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि इंजेक्शन लॉकिंग के लिए अधिक प्रकाश कुशलतापूर्वक लेजर में वापस भेजा जाता है।
इलुमट्रा के कॉम्ब लेजर में एकीकृत प्रकाश स्रोत क्षमताएं हैं जो उन्हें ऑप्टिकल I/O समाधान और वितरित कंप्यूटिंग और मेमोरी आर्किटेक्चर के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाती हैं।
इसकी प्रभावशीलता को प्रमाणित करने के लिए, लेखकों ने विभिन्न संरचनाओं के साथ अनुकूलित नैनो-रिंग रेज़ोनेटर का उपयोग करके विभिन्न प्रकार के परीक्षण किए। उन्होंने एक एकीकृत रिंग रेज़ोनेटर के साथ एक सेमीकंडक्टर लेजर डायोड को एक फोटोनिक चिप से जोड़ा। तकनीक को सी-बैंड में मान्य किया गया था, लेकिन सैद्धांतिक रूप से यह सभी टेलीकॉम बैंड में समान रूप से प्रभावी हो सकती है। वास्तविक रेज़ोनेटर सिलिकॉन क्लैडिंग तकनीक का उपयोग करके एक एकीकृत फोटोनिक चिप पर बनाया गया है और एक सिलिकॉन नाइट्राइड फोटोनिक क्रिस्टल रिंग रेज़ोनेटर के साथ एम्बेडेड है।
जोस्ट ने कहा, "इस काम में इस्तेमाल किए गए फोटोनिक इंटीग्रेटेड सर्किट औद्योगिक-ग्रेड उत्पादन लाइनों पर बनाए गए थे, इसलिए तकनीक बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए तैयार है।" उन्होंने आगे कहा, "प्रकाश प्रकीर्णन को सटीक रूप से नियंत्रित करने की यह क्षमता अधिक उन्नत डिजाइनों के लिए संभावनाओं की एक पूरी नई श्रृंखला खोलती है, जो हमें वास्तविक दुनिया की जरूरतों को पूरा करने के लिए कंघी लेजर स्पेक्ट्रम को अनुकूलित करने की अनुमति देगी, जिससे अभूतपूर्व लचीलापन सक्षम होगा।"
लेज़र का उपयोग फोटोनिक एकीकृत सर्किट की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ सही संयोजन में किया जा सकता है, जैसे कि तेज़ ऑप्टिकल I/O इकाइयों या ऑप्टिकल फ़ील्ड-प्रोग्रामेबल गेट एरेज़ के निर्माण के लिए। प्रौद्योगिकी डेटा-गहन अनुप्रयोगों पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालेगी, जैसे कि जेनरेटिव आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस के क्षेत्र में, और नए कंप्यूटिंग और मेमोरी आर्किटेक्चर के विकास के लिए एक मजबूत प्रोत्साहन भी प्रदान करेगी।