हाल ही में, शोधकर्ताओं की एक टीमतोहोकु विश्वविद्यालयजापान में प्रकाश के छोटे धब्बे उत्पन्न करने के लिए सामग्री के अंदर पर ध्यान केंद्रित करने के लिए एक अनुकूलित रेडियल ध्रुवीकृत लेजर बीम का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है, जो बदले में लेजर सामग्री प्रसंस्करण के रिज़ॉल्यूशन में काफी सुधार करता है।
ऑप्टिक्स लेटर्स जर्नल में विस्तृत यह नवोन्वेषी दृष्टिकोण, लेजर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी में क्रांति ला देता है।
लेजर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी ऑटोमोटिव, सेमीकंडक्टर और फार्मास्यूटिकल्स सहित कई उद्योगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, विशेष रूप से ड्रिलिंग और कटिंग जैसी सटीक मशीनिंग में। यद्यपि अल्ट्राशॉर्ट स्पंदित लेजर स्रोत माइक्रोन से दसियों माइक्रोन पैमाने पर सटीक प्रसंस्करण प्राप्त करने में सक्षम हैं, आधुनिक उद्योग और वैज्ञानिक अनुसंधान ने छोटे पैमाने के प्रसंस्करण की बढ़ती मांग देखी है, 100 नैनोमीटर से नीचे की सटीकता वर्तमान प्रौद्योगिकी के लिए एक दुर्गम बाधा बन गई है।
तोहोकू विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने रेडियल ध्रुवीकृत लेजर बीम, विशेष वेक्टर बीम पर ध्यान केंद्रित किया जो फोकल बिंदु पर अनुदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पारंपरिक बीम की तुलना में एक छोटा स्थान होता है। यद्यपि यह गुण बड़ी प्रसंस्करण क्षमता दिखाता है, वायु-सामग्री इंटरफ़ेस पर फोटोरेफ्रैक्शन के कारण सामग्री के अंदर का स्थान कमजोर हो जाता है, जिससे इसका अनुप्रयोग सीमित हो जाता है।
इस चुनौती को दूर करने के लिए, अनुसंधान टीम ने रचनात्मक रूप से तेल विसर्जन उद्देश्य तकनीक को नियोजित किया, जिसका उपयोग आमतौर पर बायोमाइक्रोस्कोपी में किया जाता है। तेल-विसर्जन उद्देश्य को लागू करकेलेजर-संसाधित ग्लास सब्सट्रेट, जब प्रकाश डूबे हुए तेल और कांच से होकर गुजरता है तो वह मुड़ता नहीं है क्योंकि तेल और कांच का अपवर्तनांक समान होता है, जिससे स्थान की स्थिरता और सटीकता सुनिश्चित होती है।
शोधकर्ताओं ने रेडियल रूप से ध्रुवीकृत बीम के व्यवहार में और गहराई से खोज की और पाया कि जब बीम को केंद्रित किया जाता है और एक गोलाकार डिस्प्ले के साथ जोड़ा जाता है तो अनुदैर्ध्य क्षेत्र काफी बढ़ जाता है। यह वृद्धि प्रभाव ग्लास-एयर इंटरफ़ेस पर उच्च अभिसरण कोण कुल प्रतिबिंब से उत्पन्न होता है। इस कुंडलाकार रेडियल ध्रुवीकृत किरण का उपयोग करके, टीम एक छोटा केंद्र बिंदु बनाने में सफल रही।
फिर उन्होंने अल्ट्राशॉर्ट स्पंदित लेजर बीम के साथ कांच की सतहों के प्रसंस्करण के लिए तकनीक को लागू किया। परिवर्तित पल्स को ग्लास सब्सट्रेट के पीछे एक बार फायर किया जाता है ताकि सामग्री में एक 67-नैनोमीटर-व्यास छेद बनाया जा सके, जिसका आकार लेजर बीम की तरंग दैर्ध्य का लगभग 1/16 वां है, जो प्रसंस्करण सटीकता में काफी सुधार करता है।
यह सफलता न केवल एक उन्नत अनुदैर्ध्य विद्युत क्षेत्र का उपयोग करके प्रत्यक्ष सामग्री प्रसंस्करण की सटीकता में सुधार करती है, बल्कि हमें 100 नैनोमीटर से कम के प्रसंस्करण पैमाने को महसूस करने का एक सरल तरीका भी प्रदान करती है, "तोहोकू विश्वविद्यालय के इंस्टीट्यूट फॉर मल्टीडिसिप्लिनरी के एसोसिएट प्रोफेसर युइची कोज़ावा ने कहा। उन्नत सामग्री में अनुसंधान (आईएमआरएएम), और पेपर के सह-लेखक यह विभिन्न औद्योगिक और वैज्ञानिक क्षेत्रों में लेजर नैनोफैब्रिकेशन के लिए नई संभावनाएं खोलेंगे।"
