ஒளியின் கைத்திறன் சிறந்த ஒளியியல் கட்டுப்பாட்டுக்கான திறவுகோல்

ஆல்டோ யுனிவர்சிட்டி ஸ்கூல் ஆஃப் எலக்ட்ரிக்கல் இன்ஜினியரிங் ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு ஒளி கற்றையின் பண்புகளை கட்டுப்படுத்த புதிய அணுகுமுறையை உருவாக்கியுள்ளனர். ஒளிக்கற்றையின் கைத்திறனைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், நுட்பமானது மிகவும் கச்சிதமான தடத்துடன் குறிப்பிடத்தக்க வகையில் மேம்படுத்தப்பட்ட செயல்திறனை அடைகிறது.

“எலக்ட்ரான்கள் முதல் மூலக்கூறுகள் வரை, நமது கைகள் முதல் சுழல் விண்மீன் திரள்கள் வரை எல்லா இடங்களிலும் ஹேண்ட்டனஸ் அல்லது கைராலிட்டி உள்ளது. ஒளிக்கும் கைத்திறன் உள்ளது. எங்கள் பண்பேற்றம் முறையானது சாதனத்தில் உள்ள பொருளின் படிக அமைப்பு வழியாக சில துருவங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் ஒளியின் கைத்தன்மையைப் பயன்படுத்துகிறது. இது அடிப்படையானது. இது முந்தைய முறைகளிலிருந்து வேறுபட்ட அணுகுமுறை ஆகும்” என்று ஆய்வுக்கு தலைமை தாங்கிய முதுகலை ஆய்வாளர் யி ஜாங் கூறுகிறார்.

ஒளிக்கற்றையின் தீவிரம், கட்டம் அல்லது துருவமுனைப்பு போன்ற பண்புகளை கையாள ஒளியியடல மாடுலேட்டர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஃபைபர் ஆப்டிக் கம்யூனிகேஷன்ஸ், லேசர்-அடிப்படையிலான டிஸ்ப்ளேக்கள் மற்றும் ஒளியியல் கணக்கிடுதல் போன்ற ஒளியியல் தொழில்நுட்பங்களின் மூலக்கல்லானது நிலைகளுக்கு இடையே மாறுவது (உதாரணமாக, அனுசரிப்பு மற்றும் பூஜ்ஜிய தீவிரத்திற்கு இடையே) ஆகும்.

ஒளியின் பண்புகளை மறைமுகமாக மாற்றியமைக்க தற்போதைய ஒளியியல் மாடுலேட்டர்கள் முக்கியமாக மின் அல்லது ஒலி விளைவுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. “இந்த இரண்டு பாரம்பரிய ஒளியியல் மாடுலேட்டர் தொழில்நுட்பங்கள் ஒளியின் பண்புகளை நானோ விநாடி வேகத்தில் கட்டுப்படுத்தலாம். ஒரு ஒத்திசைவான ஒளியியல் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தும் எங்கள் அனைத்து- ஒளியியல் மாடுலேட்டர், ஃபெம்டோசெகண்ட் வேகத்தில் அல்லது சுமார் ஒரு மில்லியன் மடங்கு வேகமாக வேலை செய்யும்,” என்று ஜாங் குறிப்பிடுகிறார்.

ஃபைபர் ஒளியியல் முதல் டிஸ்ப்ளே தொழில்நுட்பங்கள் வரை பரந்த அளவிலான துறைகளில் சாத்தியமான மேம்பாடுகளை வழங்கும் தொழில்நுட்பத்தை ஆய்வகத்திலிருந்து பயன்பாட்டிற்கு மாற்றுவது எளிதாக இருக்கும் என்று ஜாங் நம்புகிறார். “ஒளியை விரைவாகவும் திறமையாகவும் மாற்றியமைக்க நாங்கள் பயன்படுத்திய கொள்கை மிகவும் தெளிவாக உள்ளது, மேலும் இது மிக விரைவில் பயன்படுத்தப்படும் என்று நான் நம்புகிறேன்” என்று ஜாங் கூறுகிறார்.

குழுத் தலைவரான பேராசிரியர் Zhipei Sun கூறுவதாவது, “இந்த புதிய முறை மேம்பட்ட நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் சாதனங்கள், கணினி மற்றும் குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்களுக்கு பெரும் வாக்குறுதியைக் கொண்டுள்ளது. இது தற்போதைய சாதனங்களுக்கான கூடுதல் தேர்வுகளை வழங்குகிறது, இது ஒளியியல் மாடுலேட்டர்களை உற்பத்தி செய்யும் நிறுவனங்களுக்கு நன்மை பயக்கும். ”

இந்த ஆய்வு Light: Science & Applications இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

References

• Lu, H., Vardeny, Z. V., & Beard, M. C. (2022). Control of light, spin and charge with chiral metal halide semiconductors. Nature Reviews Chemistry, 1-16.
• Ayuso, D. (2022). New opportunities for ultrafast and highly enantio-sensitive imaging of chiral nuclear dynamics enabled by synthetic chiral light. Physical Chemistry Chemical Physics, 24(17), 10193-10200.
• Zheng, Z. G., Lu, Y. Q., & Li, Q. (2020). Photoprogrammable mesogenic soft helical architectures: a promising avenue toward future chiro‐Advanced Materials, 32(41), 1905318.
• Sun, Z., Gu, J., Ghazaryan, A., Shotan, Z., Considine, C. R., Dollar, M., … & Menon, V. M. (2017). Optical control of room-temperature valley polaritons. Nature Photonics, 11(8), 491-496.
• Tabiryan, N. V., Nersisyan, S. R., White, T. J., Bunning, T. J., Steeves, D. M., & Kimball, B. R. (2011). Transparent thin film polarizing and optical control systems. AIP Advances, 1(2), 022153.