प्रकाश आधारित संचार व्यवस्था इसे और तेज बनायेगी

• ग्राफीन आधारित सामग्री से परीक्षण

• इसे बेहतर तरीके से नियंत्रित करना संभव

• और तेज दूरसंचार सुविधा की दिशा में प्रयास

राष्ट्रीय खबर

रांचीः प्रकाश एक महत्वपूर्ण विज्ञानिक औजार है जो हमारे दैनिक जीवन में अद्वितीय महत्व रखता है। प्रकाश हमारी आँखों को दृश्य को संवेदनशील बनाने का कार्य करता है और हमें वातावरण को समझने और संचार करने का एक शक्तिशाली साधन प्रदान करता है। प्रकाश से दूरसंचार अनेक तरीकों से होता है।

सबसे पहले, हमारी आँखें द्वारा दृश्य प्रकाश संवेदित होता है, जिससे हम वस्तुओं, लोगों और वातावरण को देख सकते हैं। विभिन्न रंगों और तत्वों के प्रकाश संयोजन से हमें रंगीन दुनिया का आनंद मिलता है। दूसरे संचार माध्यमों में, प्रकाश वाक्यांशों के रूप में व्यक्त होता है। लेजर, बिजली के द्वारा बनाए गए प्रकाशीय बिंदुओं का उपयोग करके हम डिजिटल संदेशों को ट्रांसमिट और प्राप्त कर सकते हैं। इंटरनेट, मोबाइल फोन, टेलीविजन आदि के माध्यम से भी प्रकाश को इंगित करके हम दूरसंचार कर सकते हैं।

अब इससे आगे  निकलते हुए हेल्महोल्त्ज़-ज़ेंट्रम ड्रेसडेन-रॉसेंडॉर्फ, कैटलन इंस्टीट्यूट ऑफ नैनोसाइंस एंड नैनोटेक्नोलॉजी, यूनिवर्सिटी ऑफ एक्सेटर सेंटर फॉर ग्राफीन साइंस और टी यू आइंडहोवन की एक शोध टीम द्वारा किए गए एक अध्ययन से पता चलता है कि प्रकाश से संचार कायम करने की बुनियाद ग्राफीन-आधारित सामग्री हो सकती है।

उच्च-आवृत्ति संकेतों को दृश्य प्रकाश में कुशलतापूर्वक परिवर्तित करने के लिए उपयोग किया जाता है, और यह तंत्र अल्ट्राफास्ट और ट्यून करने योग्य है। ये परिणाम निकट भविष्य की सूचना और संचार प्रौद्योगिकियों में रोमांचक अनुप्रयोगों का मार्ग खोलते हैं।

सिग्नल को एक आवृत्ति शासन से दूसरे में परिवर्तित करने की क्षमता विभिन्न प्रौद्योगिकियों की कुंजी है, विशेष रूप से दूरसंचार में, जहां, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों द्वारा संसाधित डेटा को अक्सर ग्लास फाइबर के माध्यम से ऑप्टिकल सिग्नल के रूप में प्रसारित किया जाता है। भविष्य में उच्च डेटा ट्रांसमिशन दरों को सक्षम करने के लिए 6 जी वायरलेस संचार प्रणालियों को 100 गीगाहर्ट्ज़ से ऊपर की वाहक आवृत्ति को टेराहर्ट्ज़ रेंज तक विस्तारित करने की आवश्यकता होगी।

टेराहर्ट्ज़ तरंगें विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम का एक हिस्सा हैं जो माइक्रोवेव और अवरक्त प्रकाश के बीच स्थित है। हालाँकि, टेराहर्ट्ज़ तरंगों का उपयोग केवल बहुत सीमित दूरी पर वायरलेस तरीके से डेटा परिवहन के लिए किया जा सकता है।

संस्थान के डॉ. इगोर इल्याकोव कहते हैं, इसलिए, टेराहर्ट्ज़ तरंगों को दृश्य या अवरक्त प्रकाश में परिवर्तित करने के लिए एक तेज़ और नियंत्रणीय तंत्र की आवश्यकता होगी, जिसे ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से ले जाया जा सकता है। इमेजिंग और सेंसिंग प्रौद्योगिकियों को भी ऐसे तंत्र से लाभ हो सकता है।

अब तक जो गायब है वह एक ऐसी सामग्री है जो फोटॉन ऊर्जा को लगभग 1000 गुना तक परिवर्तित करने में सक्षम है। एचजेडडीआर में विकिरण भौतिकी संस्थान के डॉ. सर्गेई कोवालेव याद करते हैं। अब तक, यह प्रभाव बेहद अप्रभावी रहा है, और अंतर्निहित भौतिक तंत्र अज्ञात है।

नए परिणाम इस तंत्र के लिए एक भौतिक स्पष्टीकरण प्रदान करते हैं और दिखाते हैं कि कैसे अत्यधिक डोप किए गए ग्राफीन का उपयोग करके या ग्रेटिंग-ग्राफीन मेटामेट्री का उपयोग करके प्रकाश उत्सर्जन को दृढ़ता से बढ़ाया जा सकता है। टीम ने यह भी देखा कि रूपांतरण बहुत तेजी से होता है – उप-नैनोसेकंड समय पैमाने पर, और इसे इलेक्ट्रोस्टैटिक गेटिंग द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। नैनोस्केल सिस्टम्स समूह और आइंडहोवन यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी में आईसीएन2 के अल्ट्राफास्ट डायनेमिक्स के प्रोफेसर क्लास-जान टिएलरूइज बताते हैं,  हम ग्रेफीन में प्रकाश आवृत्ति रूपांतरण को टेराहर्ट्ज-प्रेरित थर्मल विकिरण तंत्र के रूप में मानते हैं, अर्थात, चार्ज वाहक घटना टेराहर्ट्ज क्षेत्र से विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को अवशोषित करते हैं।

अवशोषित ऊर्जा तेजी से सामग्री में वितरित होती है, जिससे वाहक हीटिंग होती है; और अंत में यह दृश्यमान स्पेक्ट्रम में फोटॉनों का उत्सर्जन होता है, जो किसी भी गर्म वस्तु द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की तरह होता है। ग्राफीन-आधारित सामग्रियों में प्राप्त टेराहर्ट्ज़-टू-विज़िबल प्रकाश रूपांतरण की ट्यूनेबिलिटी और गति में सूचना और संचार प्रौद्योगिकियों में आवेदन की काफी संभावनाएं हैं। अंतर्निहित अल्ट्राफास्ट थर्मोडायनामिक तंत्र निश्चित रूप से टेराहर्ट्ज़-टू-टेलीकॉम इंटरकनेक्ट्स के साथ-साथ किसी भी तकनीक पर प्रभाव उत्पन्न कर सकता है जिसके लिए सिग्नल के अल्ट्राफास्ट आवृत्ति रूपांतरण की आवश्यकता होती है।