छलांग को पूरा करने के लिए लेजर ड्राइव: प्रकाश को नियंत्रित करने के लिए चुंबकीय उपकरणों की अगली पीढ़ी का जन्म हुआ है!

हाल ही में, जापानी अनुसंधान समूह की एक नई लेजर हीटिंग तकनीक ने पारदर्शी चुंबकीय सामग्रियों को ऑप्टिकल सर्किट में एकीकृत करके उन्नत ऑप्टिकल संचार उपकरणों के लिए मार्ग प्रशस्त किया है।
यह सफलता हाल ही में ऑप्टिकल मटेरियल्स जर्नल में प्रकाशित हुई थी। यह मैग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्री और ऑप्टिकल सर्किट को एकीकृत करने के लिए महत्वपूर्ण है, जो लंबे समय से इस क्षेत्र में एक बड़ी चुनौती रही है। यह कॉम्पैक्ट मैग्नेटो-ऑप्टिकल आइसोलेटर्स, लघु लेजर, उच्च-रिज़ॉल्यूशन डिस्प्ले और छोटे ऑप्टिकल उपकरणों में प्रगति का वादा करता है।
पारदर्शी चुंबकीय सामग्री का लेजर हीटिंग
विशेष रूप से, तोहोकू विश्वविद्यालय (जापान) और टोयोहाशी प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (जापान) के शोधकर्ताओं ने लेजर हीटिंग का उपयोग करके पारदर्शी चुंबकीय सामग्री के निर्माण के लिए एक नई विधि विकसित की है।
इलेक्ट्रॉनिक्स और रिसर्च इंस्टीट्यूट के एसोसिएट प्रोफेसर ताइची कावासाकी ने कहा, "इस उपलब्धि की कुंजी एक विशेष लेजर हीटिंग तकनीक का उपयोग करके एक पारदर्शी चुंबकीय सामग्री 'सेरियम-प्रतिस्थापित येट्रियम आयरन गार्नेट' (सीई: वाईआईजी) का निर्माण है।" तोहोकू विश्वविद्यालय में संचार (आरआईईसी) और अध्ययन के सह-लेखक। अध्ययन के सह-लेखक ताइची गोटो ने कहा, "यह दृष्टिकोण मैग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्रियों को ऑप्टिकल सर्किट के साथ उन्हें नुकसान पहुंचाए बिना एकीकृत करने की महत्वपूर्ण बाधा को तोड़ता है - एक समस्या जिसने ऑप्टिकल संचार उपकरणों के लघुकरण में प्रगति में बाधा उत्पन्न की है।"
ऑप्टिकल संचार में मैग्नेटो-ऑप्टिकल आइसोलेटर्स
स्थिर ऑप्टिकल संचार सुनिश्चित करने के लिए मैग्नेटो-ऑप्टिकल आइसोलेटर महत्वपूर्ण हैं। वे यातायात संकेतों के लिए एक कंडक्टर के रूप में कार्य करते हैं, जिससे उन्हें एक दिशा में जाने की अनुमति मिलती है लेकिन दूसरी दिशा में नहीं। आमतौर पर इसमें शामिल उच्च तापमान प्रक्रियाओं के कारण इन आइसोलेटर्स को सिलिकॉन-आधारित फोटोनिक सर्किट में एकीकृत करना चुनौतीपूर्ण है।
इस कठिनाई के कारण, ताइची गोटो और उनके सहयोगियों ने अपना ध्यान लेजर एनीलिंग पर केंद्रित किया - एक ऐसी तकनीक जो किसी सामग्री के विशिष्ट क्षेत्रों को चुनिंदा रूप से गर्म करने के लिए लेजर का उपयोग करती है। यह सटीक नियंत्रण को सक्षम बनाता है, जो केवल लक्ष्य क्षेत्र को प्रभावित करता है, आसपास के क्षेत्र को नहीं।
पिछले शोध में इसका उपयोग ढांकता हुआ दर्पणों पर जमा बिस्मथ-प्रतिस्थापित येट्रियम आयरन गार्नेट (बीआई: वाईआईजी) फिल्मों को चुनिंदा रूप से गर्म करने के लिए किया गया है। इसने Bi:YIG को ढांकता हुआ दर्पण को प्रभावित किए बिना क्रिस्टलीकृत करने की अनुमति दी।
हालाँकि, Ce:YIG (इसके चुंबकीय और ऑप्टिकल गुणों के कारण ऑप्टिकल उपकरणों के लिए एक आदर्श सामग्री) का उपयोग करते समय समस्याएं उत्पन्न हुईं, क्योंकि हवा के संपर्क में आने से अवांछित रासायनिक प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं।
इससे बचने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक नया उपकरण तैयार किया जो लेजर का उपयोग करके सामग्री को वैक्यूम में, यानी बिना हवा के गर्म करता है। यह छोटे क्षेत्रों (लगभग 60 माइक्रोमीटर) को आसपास की सामग्री में बदलाव किए बिना सटीक रूप से गर्म करने की अनुमति देता है।
ऑप्टिकल प्रौद्योगिकी के लिए निहितार्थ
गोटो कहते हैं, "इस विधि द्वारा बनाई गई पारदर्शी चुंबकीय सामग्री से कॉम्पैक्ट मैग्नेटो-ऑप्टिकल आइसोलेटर्स के विकास में काफी प्रगति होने की उम्मीद है, जो स्थिर ऑप्टिकल संचार के लिए आवश्यक हैं। इसके अलावा, यह शक्तिशाली लघु लेजर के निर्माण का रास्ता खोलता है, उच्च -रिज़ॉल्यूशन डिस्प्ले और छोटे ऑप्टिकल डिवाइस।"