الیکٹرو آپٹک ماڈیولیٹر آپٹیکل فریکوئنسی کنگھی کیا ہے؟ حصہ اول

آپٹیکل فریکوئنسی کنگھی سپیکٹرم پر یکساں فاصلہ والے فریکوئنسی اجزاء کی ایک سیریز پر مشتمل ایک سپیکٹرم ہے، جسے موڈ لاکڈ لیزرز، ریزونیٹرز، یاالیکٹرو آپٹیکل ماڈیولر. آپٹیکل فریکوئنسی کنگھی کی طرف سے پیداالیکٹرو آپٹک ماڈیولراعلی تکرار کی فریکوئنسی، اندرونی انٹر ڈرائینگ اور ہائی پاور وغیرہ کی خصوصیات ہیں، جو بڑے پیمانے پر آلہ کیلیبریشن، سپیکٹروسکوپی، یا بنیادی طبیعیات میں استعمال ہوتے ہیں، اور حالیہ برسوں میں زیادہ سے زیادہ محققین کی دلچسپی کو اپنی طرف متوجہ کیا ہے۔

حال ہی میں، فرانس کی یونیورسٹی آف برگینڈی کے الیگزینڈر پیریاکس اور دیگر نے جرنل ایڈوانسز ان آپٹکس اینڈ فوٹوونکس میں ایک جائزہ مقالہ شائع کیا، جس میں جدید ترین تحقیقی پیشرفت اور آپٹیکل فریکوئنسی کومبس کے استعمال کو منظم طریقے سے متعارف کرایا گیا ہے۔الیکٹرو آپٹیکل ماڈیولیشن: اس میں آپٹیکل فریکوئنسی کنگھی کا تعارف، آپٹیکل فریکوئنسی کنگھی کا طریقہ اور خصوصیات شامل ہیںالیکٹرو آپٹک ماڈیولیٹر، اور آخر میں درخواست کے منظرناموں کو شمار کرتا ہے۔الیکٹرو آپٹک ماڈیولیٹرآپٹیکل فریکوئنسی کنگھی تفصیل سے، بشمول درست اسپیکٹرم کا اطلاق، ڈبل آپٹیکل کنگھی مداخلت، آلہ کیلیبریشن اور صوابدیدی ویوفارم جنریشن، اور مختلف ایپلی کیشنز کے پیچھے اصول پر بحث کرتا ہے۔ آخر میں، مصنف الیکٹرو آپٹک ماڈیولیٹر آپٹیکل فریکوئنسی کومب ٹیکنالوجی کا امکان فراہم کرتا ہے۔

01 پس منظر

یہ 60 سال پہلے اس مہینے کی بات ہے جب ڈاکٹر میمن نے پہلی روبی لیزر ایجاد کی تھی۔ چار سال بعد، ریاستہائے متحدہ میں بیل لیبارٹریز کے ہارگروو، فوک اور پولاک نے ہیلیم نیین لیزرز میں حاصل کردہ ایکٹیو موڈ لاکنگ کی اطلاع دینے والے پہلے فرد تھے، ٹائم ڈومین میں موڈ لاکنگ لیزر سپیکٹرم کو نبض کے اخراج کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے، فریکوئنسی ڈومین مجرد اور مساوی کا ایک سلسلہ ہے، اس لیے ہم روزانہ اس طرح کی کال لائنز کا استعمال کرتے ہیں۔ "آپٹیکل فریکوئنسی کنگھی"۔ "آپٹک فریکوئنسی کنگھی" کے طور پر کہا جاتا ہے.

آپٹیکل کنگھی کے اچھے اطلاق کے امکانات کی وجہ سے، 2005 میں فزکس کا نوبل انعام ہنس اور ہال کو دیا گیا، جنہوں نے آپٹیکل کومب ٹیکنالوجی پر اہم کام کیا، اس کے بعد سے، آپٹیکل کنگھی کی ترقی ایک نئے مرحلے پر پہنچ گئی ہے۔ چونکہ مختلف ایپلی کیشنز میں آپٹیکل کنگھی کے لیے مختلف تقاضے ہوتے ہیں، جیسے کہ پاور، لائن اسپیسنگ اور مرکزی طول موج، اس کی وجہ سے آپٹیکل کومبس بنانے کے لیے مختلف تجرباتی ذرائع استعمال کرنے کی ضرورت پیش آئی، جیسے موڈ لاکڈ لیزرز، مائیکرو ریزونیٹرز اور الیکٹرو آپٹیکل ماڈیولیٹر۔

انجیر۔ 1 ٹائم ڈومین سپیکٹرم اور آپٹیکل فریکوئنسی کنگھی کا فریکوئنسی ڈومین سپیکٹرم
تصویری ماخذ: الیکٹرو آپٹک فریکوئنسی کنگھیاں

آپٹیکل فریکوئنسی کنگھی کی دریافت کے بعد سے، زیادہ تر آپٹیکل فریکوئنسی کنگھیاں موڈ لاکڈ لیزرز کا استعمال کرتے ہوئے تیار کی گئی ہیں۔ موڈ لاکڈ لیزرز میں، طول البلد طریقوں کے درمیان مرحلے کے تعلق کو ٹھیک کرنے کے لیے τ کے راؤنڈ ٹرپ ٹائم کے ساتھ ایک گہا استعمال کیا جاتا ہے، تاکہ لیزر کی تکرار کی شرح کا تعین کیا جا سکے، جو عام طور پر میگاہرٹز (MHz) سے گیگاہرٹز (GHz) تک ہو سکتی ہے۔

مائیکرو ریزونیٹر کے ذریعے پیدا ہونے والی آپٹیکل فریکوئنسی کنگھی غیر لکیری اثرات پر مبنی ہوتی ہے، اور راؤنڈ ٹرپ کا وقت مائیکرو کیویٹی کی لمبائی سے طے ہوتا ہے، کیونکہ مائیکرو کیویٹی کی لمبائی عام طور پر 1 ملی میٹر سے کم ہوتی ہے، آپٹیکل فریکوئنسی کنگھی عام طور پر 10 گیگا ہرٹز سے 10 گیگا ہرٹز تک ہوتی ہے۔ مائیکرو کیویٹیز کی تین عام اقسام ہیں، مائیکرو ٹیوبولس، مائیکرو اسپیئرز اور مائیکرو رِنگ۔ آپٹیکل ریشوں میں غیر خطی اثرات کا استعمال کرتے ہوئے، جیسے برلوئن سکیٹرنگ یا فور ویو مکسنگ، مائیکرو کیویٹیز کے ساتھ مل کر، دسیوں نینو میٹر رینج میں آپٹیکل فریکوئنسی کنگھیاں تیار کی جا سکتی ہیں۔ اس کے علاوہ، آپٹیکل فریکوئنسی کنگھیاں بھی کچھ ایکوسٹو-آپٹک ماڈیولیٹر استعمال کر کے تیار کی جا سکتی ہیں۔