உலகின் முதல் ஒளியியல் அலைக்காட்டி யாது?

UCF இன் குழு உலகின் முதல் ஒளியியல் அலைக்காட்டியை (optical oscilloscope) உருவாக்கியுள்ளது. இது ஒளியின் மின்சார புலத்தை அளவிடக்கூடிய ஒரு கருவியாகும். மருத்துவமனை மானிட்டர்கள் நோயாளியின் இதயத் துடிப்பை மின் அலைவுகளாக மாற்றுவது போல, இந்த சாதனம் ஒளி அலைவுகளை மின் சமிக்ஞைகளாக மாற்றுகிறது.

இப்போது வரை, ஒளி அலைகள் ஊசலாடும் அதிக வேகத்தின் காரணமாக ஒளியின் மின்புலத்தைப் படிப்பது சவாலாக இருந்தது. ஃபோன் மற்றும் இணையத் தகவல்தொடர்புகளை ஆற்றும் அதிநவீன நுட்பங்கள், தற்போது ஜிகாஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண்களில் மின்புலங்களை பயன்படுத்தி கடிகாரம் செய்ய முடியும். இது ரேடியோ அலைவரிசை மற்றும் மின்காந்த நிறமாலையின் மைக்ரோவேவ் பகுதிகளை உள்ளடக்கியது. ஒளி அலைகள் மிக அதிக விகிதத்தில் ஊசலாடுகின்றன. இது தகவல்களின் அதிக அடர்த்தியை கடத்த அனுமதிக்கிறது. இருப்பினும், ஒளி புலங்களை அளவிடுவதற்கான தற்போதைய கருவிகள் ஒளியின் ‘துடிப்புடன்’ தொடர்புடைய சராசரி சமிக்ஞையை மட்டுமே தீர்க்க முடியும். மேலும் துடிப்புக்குள் உள்ள பெரும சிறும அளவுகளை அல்ல. அந்த அளவுகளை ஒரே துடிப்புக்குள் அளவிடுவது முக்கியம். ஏனென்றால் அந்த இடத்தில்தான் தகவல்களை ஒன்றாக சேர்த்து வழங்க முடியும்.

“ஃபைபர் ஆப்டிக் தகவல்தொடர்புகள் விஷயங்களை விரைவாகச் செய்ய ஒளியைப் பயன்படுத்திக் கொண்டன. ஆனால் அலைக்காட்டியின் வேகத்தால் நாங்கள் இன்னும் செயல்பாட்டுடன் இருக்கிறோம்” என்று UCF-இல் ஆராய்ச்சியில் பணியாற்றிய இயற்பியல் இணைப் பேராசிரியர் மைக்கேல் சினி கூறுகிறார். “எங்கள் ஒளியியல் அலைக்காட்டி அந்த வேகத்தை சுமார் 10,000 மடங்கு அதிகரிக்கலாம்.”

குழுவின் கண்டுபிடிப்புகள் நேச்சர் ஃபோட்டானிக்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளன.

UCF இல் உள்ள சினியின் ஆய்வகத்தில் தனிப்பட்ட லேசர் துடிப்புகளின் மின்புலங்களை நிகழ்நேர அளவீட்டுக்கான அதன் திறனை நிரூபித்தது. அணிக்கான அடுத்த படி, நுட்பத்தின் வேக வரம்புகளை எவ்வளவு தூரம் தள்ள முடியும் என்பதைப் கணிப்பது.

References:

• Baek, I. H., Kim, H. W., Bark, H. S., Jang, K. H., Park, S., Shin, J., & Jeong, Y. U. (2021). Real-time ultrafast oscilloscope with a relativistic electron bunch train. Nature communications, 12(1), 1-6.
• Ko, C. C., Chen, B. M., Chen, S. H., Ramakrishnan, V., Chen, R., Hu, S. Y., & Zhuang, Y. (2000). A large-scale web-based virtual oscilloscope laboratory experiment. Engineering Science and Education Journal, 9(2), 69-76.
• Liang, J., Zhu, L., & Wang, L. V. (2018). Single-shot real-time femtosecond imaging of temporal focusing. Light: Science & Applications, 7(1), 1-10.
• Antoshkin, L. V., Botygina, N. N., Bolbasova, L. A., Emaleev, O. N., Konyaev, P. A., Kopylov, E. A., & Shikhovtsev, A. Y. (2017). Adaptive optics system for solar telescope operating under strong atmospheric turbulence. Atmospheric and oceanic optics, 30(3), 291-299.