বিজ্ঞানীরা একটি অত্যন্ত দক্ষ এবং উচ্চ-নির্ভুল 3D আলোক আকৃতির ডিভাইসের জন্য একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছেন

আধুনিক প্রযুক্তি যেমন অপটিক্যাল কম্পিউটিং, ইন্টিগ্রেটেড ফোটোনিক্স এবং ডিজিটাল হলোগ্রাফির জন্য ত্রিমাত্রিক স্থানে আলোক সংকেতের নমনীয় হেরফের প্রয়োজন। এই প্রক্রিয়ায়, পছন্দসই প্রয়োগ অনুসারে আলোর প্রবাহকে আকৃতি দেওয়া এবং পরিচালনা করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

যেহেতু একটি মাধ্যমের মধ্যে আলোর প্রবাহ তার প্রতিসরাঙ্ক দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, তাই মাধ্যমের মধ্যে অপটিক্যাল পাথ নিয়ন্ত্রণ করার জন্য প্রতিসরাঙ্কের নির্দিষ্ট হেরফের প্রয়োজন হয়। এটি অর্জনের জন্য, বিজ্ঞানীরা তথাকথিত "অ্যাপেরিওডিক ফোটোনিক ভলিউম এলিমেন্টস" (APVEs) তৈরি করেছেন, যা মাইক্রোস্কেল ভক্সেল যার নির্দিষ্ট প্রতিসরাঙ্কগুলি পূর্বনির্ধারিত অবস্থানে স্থাপন করা হয় যাতে আলোর প্রবাহকে নিয়ন্ত্রিতভাবে পরিচালিত করা যায়। যাইহোক, এই উপাদানগুলি খোদাই করার জন্য উচ্চ নির্ভুলতা প্রয়োজন এবং বেশিরভাগ আলোক আকৃতির উপকরণ 2D কনফিগারেশনের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে অথবা শেষ পর্যন্ত আউটপুট বিম প্রোফাইল হ্রাস পায়।

সম্প্রতি, ফোটোনিক্স জার্নাল "APNexus"-এ প্রকাশিত একটি গবেষণায় উচ্চ-নির্ভুলতা APVE তৈরির একটি সহজ পদ্ধতি উপস্থাপন করা হয়েছে এবং বিভিন্ন ক্ষেত্রে এর ব্যবহার প্রদর্শন করা হয়েছে। অস্ট্রিয়ার ইনসব্রুক মেডিকেল ইউনিভার্সিটির আলেকজান্ডার জেসাচারের নেতৃত্বে এই গবেষণাটি করা হয়েছিল এবং এটি পূর্বে উল্লিখিত আলোর আকার দেওয়ার সীমাবদ্ধতাগুলি অতিক্রম করে।

এই পদ্ধতিতে "ডাইরেক্ট লেজার রাইটিং" (DLW) নামক একটি কৌশল ব্যবহার করা হয়েছে, যা একটি উচ্চ-গতির লেজার প্রযুক্তি যা বোরোসিলিকেট কাচের ভিতরে নির্দিষ্ট প্রতিসরাঙ্ক সহ ভক্সেলগুলিকে তিন মাত্রায় সাজিয়ে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আলোকে সুনির্দিষ্টভাবে নির্দেশিত করে।

প্রতিবেদন অনুসারে, গবেষকরা একটি অ্যালগরিদম ডিজাইন করেছেন যা মাধ্যমের মধ্য দিয়ে যাওয়া আলোকে উদ্দীপিত করে ভক্সেলের সর্বোত্তম অবস্থান নির্ধারণ করে প্রয়োজনীয় নির্ভুলতা অর্জন করে। এর উপর ভিত্তি করে, তারা ২০ মিনিটে ১৫৪,০০০ থেকে ৩০৮,০০০ ভক্সেল তৈরি করতে সক্ষম হন, প্রতিটি ভক্সেলের আয়তন প্রায় ১.৭৫ μm × ৭.৫ μm × ১০ μm। এছাড়াও, তারা প্রক্রিয়া চলাকালীন সাবস্ট্রেটের উপর কেন্দ্রীভূত লেজারের যেকোনো গোলাকার বিকৃতি (বিম প্রোফাইল বিকৃতি) পূরণ করতে গতিশীল তরঙ্গফ্রন্ট নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করেছিলেন। এটি মাধ্যমের প্রতিটি গভীরতায় প্রতিটি ভক্সেলের প্রোফাইলের ধারাবাহিকতা নিশ্চিত করেছিল।

পদ্ধতিটির প্রয়োজনীয়তা প্রদর্শনের জন্য দলটি তিন ধরণের APVE তৈরি করেছে: ইনপুট বিমের তীব্রতা বন্টন নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি তীব্রতা শেপার, ইনপুট বিমে লাল, সবুজ এবং নীল বর্ণালীর সংক্রমণ নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি RGB মাল্টিপ্লেক্সার এবং ডেটা ট্রান্সমিশন গতি বাড়ানোর জন্য একটি হারমাইট-গাউসিয়ান (HG) মোড সর্টার।

দলটি গাউসিয়ান রশ্মিকে একটি মাইক্রোস্কেল স্মাইলিং আর্ক-আকৃতির আলো বিতরণে রূপান্তর করার জন্য তীব্রতা শেপার ব্যবহার করেছিল, তারপর মাল্টিপ্লেক্সার ব্যবহার করে বিভিন্ন রঙে স্মাইলিং আর্ক-আকৃতির বিতরণের বিভিন্ন অংশ উপস্থাপন করেছিল এবং অবশেষে অপটিক্যাল ফাইবার দ্বারা প্রেরিত একাধিক গাউসিয়ান মোডকে HG মোডে রূপান্তর করার জন্য HG মোড সর্টার ব্যবহার করেছিল। সমস্ত ক্ষেত্রে, ডিভাইসটি উল্লেখযোগ্য ক্ষতি ছাড়াই ইনপুট সংকেত প্রেরণ করতে এবং 80% পর্যন্ত রেকর্ড-ব্রেকিং ডিফ্রাকশন দক্ষতা অর্জন করতে সক্ষম হয়েছিল, যা APVE-এর জন্য একটি নতুন মানদণ্ড স্থাপন করেছিল।

এই নতুন পদ্ধতিটি অত্যন্ত সমন্বিত 3D আলোক আকৃতির ডিভাইসগুলির দ্রুত প্রোটোটাইপিংয়ের জন্য একটি আদর্শ কম খরচের প্ল্যাটফর্মের দরজা খুলে দেয়। এর সরলতা, কম খরচ এবং উচ্চ নির্ভুলতার পাশাপাশি, এই পদ্ধতিটি নন-লিনিয়ার উপকরণ সহ অন্যান্য সাবস্ট্রেটগুলিতেও প্রসারিত হতে পারে। এর নমনীয়তা এটিকে তথ্য সংক্রমণ, অপটিক্যাল কম্পিউটিং, মাল্টিমোড ফাইবার ইমেজিং, নন-লিনিয়ার ফোটোনিক্স এবং কোয়ান্টাম অপটিক্সের মতো ক্ষেত্রগুলিতে ব্যবহারের জন্য বিস্তৃত 3D ডিভাইস ডিজাইন করার জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

সূত্র থেকে অফউইক.কম