সম্প্রতি চীনের বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয় থেকে জানা গেছে যে, বিশ্ববিদ্যালয়টির শিক্ষাবিদ দল গুও গুয়াংকান-এর অধ্যাপক দং চুনহুয়া এবং তাঁর সহযোগী ঝোউ চ্যাংলিং একটি সার্বজনীন মাইক্রো-ক্যাভিটি ডিসপারশন নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতির প্রস্তাব করেছেন। এর মাধ্যমে অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি কম্ব-এর কেন্দ্র ফ্রিকোয়েন্সি এবং পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সির রিয়েল-টাইম স্বাধীন নিয়ন্ত্রণ অর্জন করা সম্ভব হয়েছে এবং এটি অপটিক্যাল তরঙ্গদৈর্ঘ্যের নির্ভুল পরিমাপে প্রয়োগ করা হলে তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিমাপের নির্ভুলতা কিলোহার্টজ (kHz) পর্যন্ত বৃদ্ধি পেয়েছে। এই গবেষণাটি নেচার কমিউনিকেশনস-এ প্রকাশিত হয়েছে।
অপটিক্যাল মাইক্রোক্যাভিটির উপর ভিত্তি করে তৈরি সলিটন মাইক্রোকম্বগুলো নির্ভুল স্পেকট্রোস্কোপি এবং অপটিক্যাল ক্লকের ক্ষেত্রে গবেষণার ব্যাপক আগ্রহ সৃষ্টি করেছে। তবে, পরিবেশগত ও লেজার নয়েজ এবং মাইক্রোক্যাভিটির মধ্যে অতিরিক্ত নন-লিনিয়ার প্রভাবের কারণে সলিটন মাইক্রোকম্বের স্থিতিশীলতা ব্যাপকভাবে সীমিত হয়ে পড়ে, যা স্বল্প-আলোর কম্বের ব্যবহারিক প্রয়োগের ক্ষেত্রে একটি প্রধান বাধা হয়ে দাঁড়ায়। পূর্ববর্তী গবেষণায়, বিজ্ঞানীরা রিয়েল-টাইম ফিডব্যাক অর্জনের জন্য পদার্থের প্রতিসরাঙ্ক বা মাইক্রোক্যাভিটির জ্যামিতি নিয়ন্ত্রণ করে অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি কম্বকে স্থিতিশীল ও নিয়ন্ত্রণ করেছিলেন। এর ফলে মাইক্রোক্যাভিটির সমস্ত রেজোন্যান্স মোডে একই সময়ে প্রায়-সুষম পরিবর্তন ঘটেছিল এবং কম্বের ফ্রিকোয়েন্সি ও পুনরাবৃত্তিকে স্বাধীনভাবে নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতার অভাব ছিল। এটি নির্ভুল স্পেকট্রোস্কোপি, মাইক্রোওয়েভ ফোটন, অপটিক্যাল রেঞ্জিং ইত্যাদির মতো ব্যবহারিক ক্ষেত্রে স্বল্প-আলোর কম্বের প্রয়োগকে ব্যাপকভাবে সীমাবদ্ধ করে।
এই সমস্যা সমাধানের জন্য, গবেষক দল অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি কম্বের কেন্দ্র ফ্রিকোয়েন্সি এবং পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সির স্বাধীন রিয়েল-টাইম নিয়ন্ত্রণ বাস্তবায়নের জন্য একটি নতুন ভৌত কৌশল প্রস্তাব করেছে। দুটি ভিন্ন মাইক্রো-ক্যাভিটি ডিসপারশন নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি প্রবর্তনের মাধ্যমে, দলটি বিভিন্ন ক্রমের মাইক্রো-ক্যাভিটির ডিসপারশন স্বাধীনভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, যার ফলে অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি কম্বের বিভিন্ন টুথ ফ্রিকোয়েন্সির উপর পূর্ণ নিয়ন্ত্রণ অর্জন করা সম্ভব হয়। এই ডিসপারশন নিয়ন্ত্রণ কৌশলটি সিলিকন নাইট্রাইড এবং লিথিয়াম নায়োবেটের মতো বিভিন্ন ইন্টিগ্রেটেড ফোটোনিক প্ল্যাটফর্মের জন্য সার্বজনীন, যেগুলো নিয়ে ব্যাপকভাবে গবেষণা করা হয়েছে।
গবেষক দলটি পাম্পিং লেজার এবং সহায়ক লেজার ব্যবহার করে মাইক্রোক্যাভিটির বিভিন্ন ক্রমের স্থানিক মোডগুলোকে স্বাধীনভাবে নিয়ন্ত্রণ করেছে, যার মাধ্যমে পাম্পিং মোড ফ্রিকোয়েন্সির অভিযোজিত স্থিতিশীলতা এবং ফ্রিকোয়েন্সি কম্ব পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সির স্বাধীন নিয়ন্ত্রণ সম্ভব হয়েছে। অপটিক্যাল কম্বের উপর ভিত্তি করে, গবেষক দলটি যেকোনো কম্ব ফ্রিকোয়েন্সির দ্রুত ও প্রোগ্রামযোগ্য নিয়ন্ত্রণ প্রদর্শন করেছে এবং এটিকে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের নির্ভুল পরিমাপে প্রয়োগ করেছে। এর মাধ্যমে তারা কিলোহার্টজ ক্রমের পরিমাপ নির্ভুলতা এবং একই সাথে একাধিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিমাপ করার ক্ষমতাসম্পন্ন একটি ওয়েভমিটার তৈরি করেছে। পূর্ববর্তী গবেষণার ফলাফলের তুলনায়, গবেষক দলটির অর্জিত পরিমাপ নির্ভুলতা তিন মাত্রার উন্নতি লাভ করেছে।
এই গবেষণার ফলাফলে প্রদর্শিত পুনর্বিন্যাসযোগ্য সলিটন মাইক্রোকম্বগুলো স্বল্পমূল্যের, চিপ-সমন্বিত অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি স্ট্যান্ডার্ড বাস্তবায়নের ভিত্তি স্থাপন করে, যা নির্ভুল পরিমাপ, অপটিক্যাল ক্লক, স্পেকট্রোস্কোপি এবং যোগাযোগ ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হবে।
পোস্ট করার সময়: ২৬-সেপ্টেম্বর-২০২৩