नवीनतम लेझर डिझाइन पारंपरिक पॅटर्नला आव्हान देतो
यूआययूसीच्या संशोधकांनी एक नवीन अर्धचालक लेझर विकसित केला आहे जो पारंपरिक डिझाइनच्या नियमांना तोडतो.
एक नवीन क्वासी-पिरियडिक लेझर डिझाइन 1.5 मायक्रोमीटरवर सिंगल-मोड लेझिंग साधतो.
हा नवकल्पनात्मक दृष्टिकोन विविध क्षेत्रांमध्ये लेझर अनुप्रयोगांसाठी अधिक लवचिकता प्रदान करतो.
बुर्ज-डायइलेक्ट्रिक पद्धती जटिल लेझर संरचनांच्या निर्मिती क्षमतांना सुधारते.
इलिनॉय विद्यापीठ अर्बाना-शैम्पेन (यूआययूसी) च्या संशोधकांनी एक नवीन अर्धचालक लेझर विकसित केला आहे जो पारंपरिक पुनरावृत्ती पॅटर्नच्या आवश्यकता तोडतो. हा क्रांतिकारी उपकरण 1.5 मायक्रोमीटरच्या तरंगदैर्ध्यावर कार्य करतो आणि रूम तापमानावर सिंगल-मोड लेझिंग साधतो, जे दर्शवते की गैर-पुनरावृत्ती पॅटर्न लेझर तंत्रज्ञानात प्रभावीपणे वापरले जाऊ शकतात.
ऐतिहासिकदृष्ट्या, फोटोनिक-क्रिस्टल सतह-उत्सर्जक लेझर (पीसीएसईएल) ने अर्धचालकाच्या आत प्रकाश नियंत्रित करण्यासाठी अचूकपणे डिझाइन केलेले आवधिक पॅटर्न वापरले आहे. या संरचना एक चांगला परिभाषित बीम आणि सिंगल-मोड उत्सर्जनाची परवानगी देतात, जे सटीक प्रकाश वितरण आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी आवश्यक आहे. तथापि, पारंपरिक पीसीएसईएलच्या कठोर ज्यामितीय आवश्यकतांनी निर्माणामध्ये आव्हाने निर्माण केली आहेत, विशेषतः लहान संरचना अर्धचालक पुनःवृद्धी प्रक्रियेदरम्यान विकृत होऊ शकतात.
यूआययूसी टीमने या आव्हानांचा सामना करण्यासाठी एक बुर्ज-डायइलेक्ट्रिक प्लॅटफॉर्म तयार केला, ज्यामध्ये सिलिकॉन डाइऑक्साइडची एक परत पॅटर्न केली गेली आणि नंतर ती अर्धचालक सामग्रीने झाकली गेली. या पद्धतीने डाईइलेक्ट्रिक वैशिष्ट्यांचे आकार निर्माण प्रक्रियेदरम्यान जतन करण्यास मदत केली, ज्यामुळे गैर-पुनरावृत्ती फोटोनिक-क्रिस्टल पॅटर्नच्या शोधात मदत झाली. संशोधकांनी कमी-इंडेक्स सिलिकॉन डाइऑक्साइडच्या वैशिष्ट्यांचा वापर केला जो उच्च-इंडेक्स अर्धचालक सामग्रीने वेढलेला होता, ज्यामुळे त्यांनी एक क्वासी-फोटोनिक-क्रिस्टल परत तयार केली जी नियंत्रित पद्धतीने भिन्न होते.
या संशोधनाचे परिणाम प्रयोगशाळेच्या सेटिंग्जच्या पलीकडे आहेत, कारण नवीन लेझर डिझाइनची लवचिकता संवेदन, संप्रेषण, एयरोस्पेस आणि संरक्षण क्षेत्रातील अनुप्रयोगांमध्ये क्रांती आणू शकते. एकाच सब्सट्रेटवर विविध फोटोनिक-क्रिस्टल पॅटर्न तयार करण्याची क्षमता अभियंत्यांना विशिष्ट उद्देशांसाठी लेझर डिझाइन अनुकूलित करण्याची अभूतपूर्व स्वातंत्र्य प्रदान करते, ज्यामुळे सिलिकॉन-फोटोनिक्स लिडार आणि कॉम्पॅक्ट ऑप्टिकल सिस्टम सारख्या तंत्रज्ञानात प्रगती होण्याची शक्यता आहे.
आगामी काळात, यूआययूसी टीम त्यांच्या लेझरचा एक इलेक्ट्रिकली इंजेक्टेड आवृत्ती विकसित करण्याचा उद्देश ठेवते, ज्यामुळे ते वास्तविक जगातील अनुप्रयोगांसाठी अधिक व्यावहारिक होईल. एरिन राफ्टरी, या अध्ययनाच्या सह-लेखकाने सांगितले की, हा नवीन दृष्टिकोन आवश्यक लेझर गुणधर्म प्राप्त करण्यासाठी अपवर्तक सूचकांक भिन्नता इंजीनियर करण्याचा एक नवीन मार्ग प्रदान करतो. हे अध्ययन, जर्नल एप्लाइड फिजिक्स लेटर्समध्ये प्रकाशित झाले आहे, लेझर तंत्रज्ञानात एक महत्त्वाचा टप्पा दर्शवते, ज्यामुळे अधिक बहुपरकारी आणि कार्यक्षम उपकरणे तयार करण्याचा मार्ग प्रशस्त होतो.
