अलीकडेच, चीनच्या विज्ञान आणि तंत्रज्ञान विद्यापीठातील गुओ ग्वांगकान विद्यापीठाचे शिक्षणतज्ञ प्राध्यापक डोंग चुनहुआ आणि त्यांचे सहकारी झोउ चांगलिंग यांनी एक सार्वत्रिक सूक्ष्म-पोकळी प्रकीर्णन नियंत्रण यंत्रणा प्रस्तावित केली आहे. या यंत्रणेद्वारे ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बच्या केंद्र फ्रिक्वेन्सी आणि पुनरावृत्ती फ्रिक्वेन्सीचे रिअल-टाइम स्वतंत्र नियंत्रण साध्य करता येते. याचा उपयोग ऑप्टिकल तरंगलांबीच्या अचूक मापनासाठी केला असता, तरंगलांबी मापनाची अचूकता किलोहर्ट्झ (kHz) पर्यंत वाढली. हे निष्कर्ष 'नेचर कम्युनिकेशन्स'मध्ये प्रकाशित झाले आहेत.
ऑप्टिकल मायक्रोकेव्हिटीजवर आधारित सॉलिटॉन मायक्रोकोम्ब्सनी अचूक स्पेक्ट्रोस्कोपी आणि ऑप्टिकल घड्याळे या क्षेत्रांमध्ये संशोधकांचे मोठे लक्ष वेधून घेतले आहे. तथापि, पर्यावरणीय आणि लेझर नॉईजचा प्रभाव आणि मायक्रोकेव्हिटीमधील अतिरिक्त नॉन-लिनियर परिणामांमुळे, सॉलिटॉन मायक्रोकोम्बची स्थिरता मोठ्या प्रमाणात मर्यादित होते, जे कमी प्रकाश पातळीच्या कोम्बच्या व्यावहारिक उपयोगात एक मोठा अडथळा ठरते. मागील कामात, शास्त्रज्ञांनी रिअल-टाइम फीडबॅक मिळवण्यासाठी पदार्थाचा अपवर्तनांक किंवा मायक्रोकेव्हिटीची भूमिती नियंत्रित करून ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कोम्बला स्थिर आणि नियंत्रित केले, ज्यामुळे मायक्रोकेव्हिटीमधील सर्व रेझोनन्स मोड्समध्ये एकाच वेळी जवळपास एकसमान बदल झाले, परंतु कोम्बची फ्रिक्वेन्सी आणि पुनरावृत्ती स्वतंत्रपणे नियंत्रित करण्याच्या क्षमतेचा अभाव होता. यामुळे अचूक स्पेक्ट्रोस्कोपी, मायक्रोवेव्ह फोटॉन्स, ऑप्टिकल रेंजिंग इत्यादींच्या व्यावहारिक क्षेत्रांमध्ये कमी-प्रकाश कोम्बचा वापर मोठ्या प्रमाणात मर्यादित होतो.
ही समस्या सोडवण्यासाठी, संशोधन संघाने ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बच्या केंद्र फ्रिक्वेन्सी आणि पुनरावृत्ती फ्रिक्वेन्सीचे स्वतंत्र रिअल-टाइम नियमन साकारण्यासाठी एक नवीन भौतिक यंत्रणा प्रस्तावित केली. दोन वेगवेगळ्या मायक्रो-कॅव्हिटी डिस्पर्शन नियंत्रण पद्धतींचा वापर करून, संघ वेगवेगळ्या ऑर्डरच्या मायक्रो-कॅव्हिटीच्या डिस्पर्शनवर स्वतंत्रपणे नियंत्रण ठेवू शकतो, जेणेकरून ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्बच्या वेगवेगळ्या टूथ फ्रिक्वेन्सीवर पूर्ण नियंत्रण मिळवता येते. ही डिस्पर्शन नियमन यंत्रणा सिलिकॉन नायट्राइड आणि लिथियम नायोबाइट यांसारख्या विविध एकात्मिक फोटोनिक प्लॅटफॉर्मसाठी सार्वत्रिक आहे, ज्यांचा मोठ्या प्रमाणावर अभ्यास केला गेला आहे.
संशोधन संघाने पंपिंग मोड फ्रिक्वेन्सीची अनुकूली स्थिरता आणि फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब रिपिटेशन फ्रिक्वेन्सीचे स्वतंत्र नियमन साध्य करण्यासाठी, पंपिंग लेझर आणि सहाय्यक लेझरचा वापर करून मायक्रोकेव्हिटीच्या वेगवेगळ्या ऑर्डरच्या स्पॅशियल मोड्सवर स्वतंत्रपणे नियंत्रण मिळवले. ऑप्टिकल कॉम्बच्या आधारे, संशोधन संघाने कोणत्याही कॉम्ब फ्रिक्वेन्सीचे जलद, प्रोग्राम करण्यायोग्य नियमन प्रदर्शित केले आणि त्याचा उपयोग तरंगलांबीच्या अचूक मापनासाठी केला. याद्वारे त्यांनी किलोहर्ट्झच्या श्रेणीतील मापन अचूकता आणि एकाच वेळी अनेक तरंगलांबी मोजण्याची क्षमता असलेले वेव्हमीटर सादर केले. मागील संशोधनाच्या निकालांच्या तुलनेत, संशोधन संघाने मिळवलेल्या मापन अचूकतेमध्ये तीन पटींची सुधारणा झाली आहे.
या संशोधन परिणामात प्रदर्शित केलेले पुनर्रचना करण्यायोग्य सॉलिटॉन मायक्रोकोम्ब्स कमी किमतीच्या, चिप एकात्मिक ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी मानकांच्या निर्मितीसाठी पाया घालतात, ज्यांचा उपयोग अचूक मापन, ऑप्टिकल क्लॉक, स्पेक्ट्रोस्कोपी आणि कम्युनिकेशनमध्ये केला जाईल.
पोस्ट करण्याची वेळ: २६ सप्टेंबर २०२३





