स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय ने प्रकाश एम्पलीफायर तैयार किया
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ऊर्जा की बचत और उच्च दक्षता
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इस डिवाइस में शोर न्यूनतम है
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अनेक उपकरणों के लिए लाभप्रद
राष्ट्रीय खबर
रांचीः आधुनिक तकनीक में प्रकाश की भूमिका अत्यंत महत्वपूर्ण है। टेलीविज़न और सैटेलाइट से लेकर दुनिया भर में इंटरनेट डेटा ले जाने वाली फाइबर ऑप्टिक केबल तक, सब कुछ प्रकाश पर निर्भर है। हाल ही में, स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के भौतिकविदों ने प्रकाश की इस शक्ति को और आगे ले जाने का एक क्रांतिकारी तरीका खोज निकाला है। उन्होंने एक ऐसा कॉम्पैक्ट ऑप्टिकल एम्पलीफायर विकसित किया है, जो आकार में उंगली के पोर के बराबर है। यह उपकरण पूरी बैंडविड्थ को बनाए रखते हुए बहुत कम ऊर्जा की खपत के साथ प्रकाश के संकेतों (सिग्नल्स) को मजबूत कर सकता है।
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ऑप्टिकल एम्पलीफायर ठीक उसी तरह काम करते हैं जैसे ऑडियो एम्पलीफायर आवाज को बढ़ाते हैं, बस अंतर यह है कि ये ध्वनि के बजाय प्रकाश को बढ़ाते हैं। पारंपरिक छोटे एम्पलीफायरों को चलाने के लिए काफी अधिक बिजली की आवश्यकता होती है, जिससे उनकी दक्षता सीमित हो जाती है। स्टैनफोर्ड के शोधकर्ताओं द्वारा नेचर पत्रिका में वर्णित यह नया उपकरण अपनी संचालन ऊर्जा के एक बड़े हिस्से को पुन: उपयोग करके इस चुनौती को पार करता है।
अध्ययन के वरिष्ठ लेखक आमिर सफ़वी-नैनी के अनुसार, यह पहली बार है जब एक बहुमुखी, कम शक्ति वाला ऑप्टिकल एम्पलीफायर प्रदर्शित किया गया है जो पूरे ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम में काम कर सकता है और इतना कुशल है कि इसे एक छोटी चिप पर एकीकृत किया जा सकता है। इसका मतलब है कि अब हम पहले की तुलना में कहीं अधिक जटिल ऑप्टिकल सिस्टम बना सकते हैं।
स्टैनफोर्ड द्वारा विकसित यह एम्पलीफायर केवल कुछ सौ मिलीवाट बिजली का उपयोग करके प्रकाश संकेत की तीव्रता को लगभग 100 गुना तक बढ़ा सकता है। यह ऊर्जा खपत इसी तरह के अन्य उपकरणों की तुलना में बहुत कम है। छोटा और कुशल होने के कारण, इसे लैपटॉप या स्मार्टफोन जैसे उपकरणों में लगाया जा सकता है और यह बैटरी पर भी चल सकता है।
अक्सर सिग्नल बढ़ाते समय अवांछित शोर (नॉइज़) की समस्या आती है, लेकिन इस डिज़ाइन में शोर को न्यूनतम रखा गया है। साथ ही, यह मौजूदा एम्पलीफायरों की तुलना में तरंग दैर्ध्य की व्यापक रेंज पर काम करता है, जिससे यह कम हस्तक्षेप के साथ अधिक डेटा ले जाने में सक्षम है।
इस सफलता का मुख्य कारण एनर्जी रिसाइकिलिंग ट्रिक है। शोधकर्ताओं ने एक रेजोनेंट डिज़ाइन का उपयोग किया है जहाँ प्रकाश एक गोलाकार पथ (जैसे रेसट्रैक) पर घूमता है। जैसे-जैसे यह चक्कर लगाता है, प्रकाश की तीव्रता बढ़ती जाती है, जिससे कम इनपुट ऊर्जा में मजबूत आउटपुट मिलता है। भविष्य में इस चिप का उपयोग डेटा संचार, बायो-सेंसिंग और नए प्रकाश स्रोत बनाने जैसे विविध क्षेत्रों में बड़े पैमाने पर किया जा सकेगा।
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