चीनी शोधकर्ताओं के एक समूह ने एक नए सिद्धांत का उपयोग करके एक नए ऊर्जा-कुशल, अति-पतले ऑप्टिकल क्रिस्टल का आविष्कार किया है जो अगली पीढ़ी की लेजर तकनीक की नींव रखता है।
पेकिंग यूनिवर्सिटी के स्कूल ऑफ फिजिक्स के प्रोफेसर वांग एंगेज ने हाल ही में सिन्हुआ को बताया कि टीम द्वारा विकसित ट्विस्टेड बोरान नाइट्राइड की मोटाई माइक्रोमीटर जितनी है, जो इसे दुनिया का सबसे पतला ज्ञात ऑप्टिकल क्रिस्टल बनाती है। समान मोटाई के पारंपरिक क्रिस्टल की तुलना में, इसकी ऊर्जा दक्षता 100 से 10,{2}} गुना बढ़ गई है।
चीनी विज्ञान अकादमी के शिक्षाविद वांग ने कहा कि परिणाम चीन के ऑप्टिकल क्रिस्टल के सिद्धांत में एक मूल नवाचार हैं और प्रकाश-तत्व द्वि-आयामी पतली-फिल्म सामग्री से ऑप्टिकल क्रिस्टल बनाने का एक नया क्षेत्र खोलते हैं।
शोध के नतीजे हाल ही में फिजिकल रिव्यू लेटर्स जर्नल में प्रकाशित हुए थे।
लेज़र सूचना समाज की मूलभूत प्रौद्योगिकियों में से एक है। ऑप्टिकल क्रिस्टल आवृत्ति रूपांतरण, पैरामीट्रिक प्रवर्धन और सिग्नल मॉड्यूलेशन जैसे कार्यों का एहसास कर सकते हैं, और लेजर उपकरणों के प्रमुख घटक हैं।
पिछले 60 वर्षों में, ऑप्टिकल क्रिस्टल के अनुसंधान और विकास को मुख्य रूप से अमेरिकी वैज्ञानिकों द्वारा प्रस्तावित दो चरण-मिलान सिद्धांतों द्वारा निर्देशित किया गया है।
हालाँकि, पारंपरिक सैद्धांतिक मॉडल और सामग्री प्रणालियों की सीमाओं के कारण, मौजूदा क्रिस्टल को भविष्य के विकास के लिए लघुकरण, उच्च एकीकरण और लेजर उपकरणों के कार्यात्मककरण की आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल है। अगली पीढ़ी की लेजर तकनीक के विकास के लिए ऑप्टिकल क्रिस्टल सिद्धांत और सामग्रियों में सफलता की आवश्यकता है।
वांग एंगो और इंस्टीट्यूट ऑफ कंडेंस्ड मैटर एंड मैटेरियल्स फिजिक्स, स्कूल ऑफ फिजिक्स, पेकिंग यूनिवर्सिटी के निदेशक प्रोफेसर लियू काइहुई ने प्रकाश तत्व सामग्री प्रणालियों पर आधारित तीसरे चरण के मिलान सिद्धांत - मुड़ चरण मिलान सिद्धांत को विकसित करने के लिए एक टीम का नेतृत्व किया।
"ऑप्टिकल क्रिस्टल द्वारा उत्पादित लेजर को मार्चिंग के व्यक्तिगत कॉलम के रूप में देखा जा सकता है। घुमा तंत्र प्रत्येक व्यक्ति की दिशा और गति को अत्यधिक समन्वित कर सकता है, जिससे लेजर की ऊर्जा रूपांतरण दक्षता में काफी सुधार होता है," लियू बताते हैं, जो उप निदेशक भी हैं बीजिंग में हुआइरौ नेशनल इंटीग्रेटेड साइंस सेंटर में इंस्टीट्यूट ऑफ लाइट एलिमेंट क्वांटम मैटेरियल्स इंटरसेक्शन के।
उन्होंने कहा कि अनुसंधान पूरी तरह से नए डिजाइन मोड और सामग्री प्रणालियों को खोलता है, जिससे बुनियादी ऑप्टिकल सिद्धांत से लेकर सामग्री विज्ञान और प्रौद्योगिकी तक मूल नवाचारों की एक पूरी श्रृंखला का एहसास होता है।
लियू ने कहा, "टीबीएन क्रिस्टल की मोटाई 1 से 10 माइक्रोमीटर तक होती है। अधिकांश ऑप्टिकल क्रिस्टल जिन्हें हम पहले जानते थे उनकी मोटाई एक मिलीमीटर या सेंटीमीटर के स्तर पर थी।"
टीबीएन उत्पादन तकनीक का वर्तमान में अमेरिका, ब्रिटेन, जापान और अन्य देशों में पेटेंट कराया जा रहा है। टीम ने प्रोटोटाइप टीबीएन लेजर का उत्पादन किया है और अगली पीढ़ी की लेजर तकनीक विकसित करने के लिए कंपनियों के साथ काम कर रही है।
वांग ने कहा, "ऑप्टिकल क्रिस्टल लेजर प्रौद्योगिकी विकास की आधारशिला हैं, और लेजर प्रौद्योगिकी का भविष्य ऑप्टिकल क्रिस्टल के डिजाइन सिद्धांत और उत्पादन तकनीक से निर्धारित होता है।"
अपने अति पतले आकार, उत्कृष्ट एकीकरण क्षमता और नए कार्यों के साथ, टीबीएन क्रिस्टल से भविष्य में क्वांटम प्रकाश स्रोतों, फोटोनिक चिप्स और कृत्रिम बुद्धिमत्ता जैसे क्षेत्रों में नई अनुप्रयोग सफलताओं का एहसास होने की उम्मीद है।
