यह एम्पलीफायर दस गुणा बैंडविड्थ देता है

लेजर विज्ञान के शोध में वैज्ञानिकों की एक और कामयाबी

• संचार की गति को बहुत अधिक बढ़ा देगा

• आकार में छोटे चिप पर फिट होता है यह

• दूसरों के मुकाबले यह शोर भी कम करता है

राष्ट्रीय खबर

रांचीः आधुनिक विज्ञान में लेजर की अहमियत लगातार बढ़ रही है। खगोल विज्ञान से लेकर चिकित्सा शास्त्र और समुद्री अनुसंधान से लेकर युद्ध उपकरण सभी में इसके नये नये उपयोग हो रहे हैं। इसके अलावा तेजी से बढ़ता डेटा ट्रैफ़िक संचार प्रणालियों की क्षमता पर लगातार बढ़ती मांग डाल रहा है।

स्वीडन में चाल्मर्स यूनिवर्सिटी ऑफ़ टेक्नोलॉजी की एक शोध टीम एक नए एम्पलीफायर का परिचय दिया है जो वर्तमान फाइबर-ऑप्टिक सिस्टम की तुलना में प्रति सेकंड दस गुना अधिक डेटा संचारित करने में सक्षम बनाता है। यह एम्पलीफायर, जो एक छोटी चिप पर फिट होता है, विभिन्न महत्वपूर्ण लेजर सिस्टम के लिए महत्वपूर्ण क्षमता रखता है, जिसमें चिकित्सा निदान और उपचार में उपयोग किए जाने वाले सिस्टम भी शामिल हैं।

एआई तकनीक की उन्नति, स्ट्रीमिंग सेवाओं की बढ़ती लोकप्रियता और नए स्मार्ट उपकरणों का प्रसार 2030 तक डेटा ट्रैफ़िक के दोगुने होने की उम्मीद वाले कारकों में से हैं। यह उछाल बड़ी मात्रा में सूचना का प्रबंधन करने में सक्षम संचार प्रणालियों की मांग को बढ़ा रहा है।

वर्तमान में, ऑप्टिकल संचार प्रणालियों को इंटरनेट, दूरसंचार और अन्य डेटा-गहन सेवाओं के लिए नियोजित किया जाता है। ये सिस्टम लंबी दूरी पर सूचना संचारित करने के लिए प्रकाश का उपयोग करते हैं। डेटा को लेजर पल्स के माध्यम से संप्रेषित किया जाता है जो ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से उच्च गति से यात्रा करते हैं, जो कांच के पतले धागों से बने होते हैं।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि सूचना उच्च गुणवत्ता बनाए रखे और शोर से अभिभूत न हो, ऑप्टिकल एम्पलीफायर आवश्यक हैं। ऑप्टिकल संचार प्रणाली की डेटा संचरण क्षमता काफी हद तक एम्पलीफायर की बैंडविड्थ द्वारा निर्धारित होती है, जो प्रकाश तरंग दैर्ध्य की सीमा को संदर्भित करती है जिसे वह संभाल सकता है।

वर्तमान में ऑप्टिकल संचार प्रणालियों में उपयोग किए जाने वाले एम्पलीफायरों में लगभग 30 नैनोमीटर की बैंडविड्थ होती है। हालाँकि, हमारे एम्पलीफायर में 300 नैनोमीटर की बैंडविड्थ है, जो इसे मौजूदा प्रणालियों की तुलना में प्रति सेकंड दस गुना अधिक डेटा संचारित करने में सक्षम बनाती है, चाल्मर्स में फोटोनिक्स के प्रोफेसर और नेचर में प्रकाशित अध्ययन के प्रमुख लेखक पीटर एंड्रेक्सन बताते हैं।

सिलिकॉन नाइट्राइड से बने नए एम्पलीफायर में कई छोटे, सर्पिल आकार के, परस्पर जुड़े वेवगाइड हैं जो कम से कम नुकसान के साथ प्रकाश को कुशलतापूर्वक निर्देशित करते हैं। इस सामग्री को एक अनुकूलित ज्यामितीय डिजाइन के साथ जोड़कर, कई तकनीकी लाभ प्राप्त किए गए हैं।

पीटर एंड्रेक्सन कहते हैं, इस एम्पलीफायर का मुख्य नवाचार यह है कि यह किसी भी अन्य प्रकार के एम्पलीफायर की तुलना में शोर को कम करते हुए बैंडविड्थ को दस गुना बढ़ा सकता है। यह क्षमता इसे बहुत कमज़ोर संकेतों को बढ़ाने की अनुमति देती है, जैसे कि अंतरिक्ष संचार में उपयोग किए जाने वाले सिग्नल।

इसके अतिरिक्त, शोधकर्ताओं ने सिस्टम को सिर्फ़ कुछ सेंटीमीटर आकार की चिप पर फिट करने के लिए सफलतापूर्वक छोटा किया है। पीटर एंड्रेक्सन कहते हैं, जबकि छोटे चिप्स पर एम्पलीफायर बनाना कोई नई अवधारणा नहीं है, लेकिन यह इतनी बड़ी बैंडविड्थ प्राप्त करने का पहला उदाहरण है। बीमारियों का पहले पता लगाने में योगदान देता है शोधकर्ताओं ने चिप पर कई एम्पलीफायरों को एकीकृत किया है, जिससे इस अवधारणा को ज़रूरत के हिसाब से आसानी से बढ़ाया जा सकता है।

चूँकि ऑप्टिकल एम्पलीफायर सभी लेज़रों में महत्वपूर्ण घटक होते हैं, इसलिए चाल्मर्स शोधकर्ताओं के डिज़ाइन का उपयोग व्यापक रेंज में तेज़ी से तरंगदैर्घ्य बदलने में सक्षम लेज़र सिस्टम विकसित करने के लिए किया जा सकता है। इस नवाचार से समाज में कई अनुप्रयोग खुलते हैं। पीटर एंड्रेक्सन कहते हैं, डिजाइन में मामूली समायोजन से दृश्य और अवरक्त प्रकाश का प्रवर्धन भी संभव होगा।

इसका मतलब है कि एम्पलीफायर का उपयोग चिकित्सा निदान, विश्लेषण और उपचार के लिए लेजर सिस्टम में किया जा सकता है। एक बड़ा बैंडविड्थ ऊतकों और अंगों के अधिक सटीक विश्लेषण और इमेजिंग की अनुमति देता है, जिससे बीमारियों का पहले पता लगाना आसान हो जाता है। इसके व्यापक अनुप्रयोग क्षमता के अलावा, एम्पलीफायर लेजर सिस्टम को छोटा और अधिक किफायती बनाने में भी मदद कर सकता है।