چونکہ مامان نے پہلی بار 1960 میں لیزر پلس آؤٹ پٹ حاصل کیا تھا، اس لیے لیزر پلس کی چوڑائی کے انسانی کمپریشن کے عمل کو تقریباً تین مراحل میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: کیو سوئچنگ ٹیکنالوجی کا مرحلہ، موڈ لاکنگ ٹیکنالوجی کا مرحلہ، اور چیرپڈ پلس ایمپلیفیکیشن ٹیکنالوجی کا مرحلہ۔ چیرپڈ پلس ایمپلیفیکیشن (سی پی اے) ایک نئی ٹکنالوجی ہے جو فیمٹوسیکنڈ لیزر ایمپلیفیکیشن کے دوران سالڈ اسٹیٹ لیزر مواد سے پیدا ہونے والے خود فوکسنگ اثر پر قابو پانے کے لیے تیار کی گئی ہے۔ یہ سب سے پہلے موڈ لاکڈ لیزرز کے ذریعہ تیار کردہ انتہائی مختصر دالیں فراہم کرتا ہے۔ "مثبت چہچہانا"، پلس کی چوڑائی کو پکوسیکنڈز یا حتیٰ کہ نینو سیکنڈ تک بڑھا دیں، اور پھر کافی انرجی ایمپلیفیکیشن حاصل کرنے کے بعد نبض کی چوڑائی کو کمپریس کرنے کے لیے چہچہانے کے معاوضے (منفی چہچہانے) کا طریقہ استعمال کریں۔ femtosecond لیزرs کی ترقی بہت اہمیت کی حامل ہے۔ 1990 سے پہلے،femtosecond لیزردالوں کو ڈائی لیزر موڈ لاکنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کیا گیا تھا جس میں وسیع گین بینڈوتھ ہے۔ تاہم، ڈائی لیزر کی دیکھ بھال اور انتظام انتہائی پیچیدہ ہے، جو اس کے استعمال کو محدود کر دیتا ہے۔ Ti:Sapphire کرسٹل کے معیار میں بہتری کے ساتھ، چھوٹے کرسٹل کو بھی کافی زیادہ فائدہ حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ مختصر نبض کے دوغلے کو حاصل کیا جا سکے۔ 1991 میں، Spence et al. پہلی بار سیلف موڈ لاک ٹائی: سیفائر فیمٹوسیکنڈ لیزر تیار کیا۔ 60fs پلس چوڑائی Ti:Sapphire femtosecond لیزر کی کامیاب ترقی نے femtosecond لیزرs کے اطلاق اور ترقی کو بہت فروغ دیا۔ 1994 میں، 10fs سے کم لیزر پلس حاصل کرنے کے لیے چرپڈ پلس ایمپلیفیکیشن ٹیکنالوجی کا استعمال، فی الحال کیر لینس سیلف موڈ لاکنگ ٹیکنالوجی، آپٹیکل پیرامیٹرک چیرپڈ پلس ایمپلیفیکیشن ٹیکنالوجی، کیویٹی ایمپٹینگ ٹیکنالوجی، ملٹی پاس ایمپلیفیکیشن ٹیکنالوجی، وغیرہ کی مدد سے۔ لیزر بنا سکتا ہے نبض کی چوڑائی کو 1fs سے کم تک سکیڑ کر اٹو سیکنڈ ڈومین میں داخل کیا جاتا ہے، اور لیزر پلس کی چوٹی کی طاقت بھی ٹیرا واٹ (1TW=10^12W) سے پیٹ واٹ (1PW=10^15W) تک بڑھ جاتی ہے۔ لیزر ٹکنالوجی میں ان اہم کامیابیوں نے بہت سے شعبوں میں وسیع اور گہرائی سے تبدیلیاں شروع کی ہیں۔ طبیعیات کے میدان میں، فیمٹوسیکنڈ لیزر کے ذریعے پیدا ہونے والا الٹرا ہائی انٹینسٹی برقی مقناطیسی میدان رشتہ دار نیوٹران بنا سکتا ہے، اور ایٹموں اور مالیکیولز کو بھی براہ راست جوڑ سکتا ہے۔ ایک ڈیسک ٹاپ نیوکلیئر فیوژن لیزر ڈیوائس پر، فیمٹوسیکنڈ لیزر پلس ڈیوٹیریم-ٹرائٹیم مالیکیولر کلسٹرز کو شعاع دینے کے لیے استعمال کی جاتی ہے۔ یہ نیوکلیئر فیوژن ری ایکشن شروع کر سکتا ہے اور بڑی تعداد میں نیوٹران پیدا کر سکتا ہے۔ جب فیمٹوسیکنڈ لیزر پانی کے ساتھ تعامل کرتا ہے، تو یہ ہائیڈروجن آاسوٹوپ ڈیوٹیریم کو نیوکلیئر فیوژن ری ایکشن سے گزرنے کا سبب بن سکتا ہے، جس سے بڑی مقدار میں توانائی پیدا ہوتی ہے۔ نیوکلیئر فیوژن کو کنٹرول کرنے کے لیے فیمٹوسیکنڈ لیزر کا استعمال قابل کنٹرول نیوکلیئر فیوژن انرجی حاصل کرسکتا ہے۔ یونیورس فزکس لیبارٹری میں، فیمٹوسیکنڈ لیزرز کی انتہائی زیادہ شدت والی روشنی کی نبضوں سے پیدا ہونے والا ہائی انرجی کثافت پلازما آکاشگنگا اور زمین پر ستاروں کے اندرونی مظاہر کو دوبارہ پیدا کر سکتا ہے۔ فیمٹوسیکنڈ ٹائم ریزولوشن کا طریقہ فیمٹوسیکنڈز کے ٹائم اسکیل پر نینو اسپیس میں رکھے مالیکیولز اور ان کی اندرونی الیکٹرانک حالتوں کی تبدیلیوں کو واضح طور پر دیکھ سکتا ہے۔ بائیو میڈیسن کے میدان میں، فیمٹوسیکنڈ لیزرز کی اونچی چوٹی کی طاقت اور طاقت کی کثافت کی وجہ سے، مختلف غیر لکیری اثرات جیسے ملٹی فوٹون آئنائزیشن اور خود فوکسنگ اثرات اکثر مختلف مواد کے ساتھ تعامل کرتے وقت پیدا ہوتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، فیمٹوسیکنڈ لیزر اور حیاتیاتی ٹشوز کے درمیان تعامل کا وقت حیاتیاتی ٹشوز کے تھرمل ریلیکس ٹائم (این ایس کی ترتیب پر) کے مقابلے میں غیر معمولی ہے۔ حیاتیاتی بافتوں کے لیے، درجہ حرارت میں چند ڈگری کا اضافہ اعصاب کے لیے دباؤ کی لہر بن جائے گا۔ خلیات خلیات کو درد اور گرمی سے نقصان پہنچاتے ہیں، لہذا فیمٹوسیکنڈ لیزر بغیر درد اور گرمی سے پاک علاج حاصل کر سکتا ہے۔ Femtosecond لیزر میں کم توانائی، چھوٹے نقصان، اعلی درستگی اور تین جہتی جگہ میں سخت پوزیشننگ کے فوائد ہیں، جو بایومیڈیکل فیلڈ کی خاص ضروریات کو بڑی حد تک پورا کر سکتے ہیں۔ فیمٹوسیکنڈ لیزر کا استعمال دانتوں کے علاج کے لیے کیا جاتا ہے تاکہ بغیر کسی کنارے کو پہنچنے والے نقصان کے صاف ستھرا چینلز حاصل کیے جا سکیں، طویل نبض لیزرز (جیسے Er:YAG)، کیلکیفیکیشن، دراڑیں اور کھردری سطحوں کی وجہ سے ہونے والے مکینیکل تناؤ اور تھرمل تناؤ کے اثر سے گریز کریں۔ جب فیمٹوسیکنڈ لیزر کو حیاتیاتی ٹشوز کی باریک کٹنگ پر لگایا جاتا ہے تو، فیمٹوسیکنڈ لیزر کے حیاتیاتی ٹشوز کے ساتھ تعامل کے دوران پلازما لیومینیسینس کا سپیکٹرم کے ذریعے تجزیہ کیا جا سکتا ہے، اور ہڈیوں کے بافتوں اور کارٹلیج کے بافتوں کی نشاندہی کی جا سکتی ہے، تاکہ اس بات کا تعین کیا جا سکے کہ یہ کیا ہے اور کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ جراحی کے علاج کے عمل میں نبض کی توانائی کی ضرورت ہے۔ یہ تکنیک اعصاب اور ریڑھ کی ہڈی کی سرجری کے لیے بہت اہمیت کی حامل ہے۔ 630-1053nm کی طول موج کی حد کے ساتھ فیمٹوسیکنڈ لیزر انسانی دماغ کے بافتوں کو محفوظ، صاف، اعلیٰ صحت سے متعلق غیر تھرمل سرجیکل کٹنگ اور ختم کر سکتا ہے۔ ایک فیمٹوسیکنڈ لیزر جس کی طول موج 1060nm ہے، پلس کی چوڑائی 800fs، 2kHz کی نبض کی تکرار کی فریکوئنسی، اور 40¼J کی نبض کی توانائی صاف، اعلیٰ درستگی سے قرنیہ کاٹنے کے آپریشن کر سکتی ہے۔ فیمٹوسیکنڈ لیزر میں تھرمل نقصان کی خصوصیات نہیں ہیں، جو لیزر مایوکارڈیل ریواسکولرائزیشن اور لیزر انجیو پلاسٹی کے لیے بہت اہمیت کی حامل ہے۔ 2002 میں، جرمنی میں ہینوور لیزر سینٹر نے ایک نئے پولیمر مواد پر عروقی سٹینٹ کی ساخت کی پیش رفت کو مکمل کرنے کے لیے فیمٹوسیکنڈ لیزر کا استعمال کیا۔ پچھلے سٹینلیس سٹیل سٹینٹ کے مقابلے میں، یہ ویسکولر سٹینٹ اچھی بایو کمپیٹیبلٹی اور حیاتیاتی مطابقت رکھتا ہے۔ کورونری دل کی بیماری کے علاج کے لیے انحطاط کی بڑی اہمیت ہے۔ کلینکل ٹیسٹنگ اور بائیوسیز میں، فیمٹوسیکنڈ لیزر ٹیکنالوجی خوردبین سطح پر جانداروں کے حیاتیاتی ٹشوز کو خود بخود کاٹ سکتی ہے، اور ہائی ڈیفینیشن تین جہتی تصاویر حاصل کر سکتی ہے۔ یہ ٹیکنالوجی کینسر کی تشخیص اور علاج اور جانوروں کے 368 جینیاتی تغیرات کے مطالعہ کے لیے بہت اہمیت کی حامل ہے۔ جینیاتی انجینئرنگ کے شعبے میں۔ 2001 میں جرمنی کے K.Konig نے Ti:Sapphire استعمال کیا۔femtosecond لیزرانسانی ڈی این اے (کروموزوم) پر نانوسکل آپریشن انجام دینے کے لیے (کم از کم کاٹنے کی چوڑائی 100nm)۔ 2002 میں، U.irlapur اور Koing نے afemtosecond لیزرکینسر کے خلیے کی جھلی میں ایک الٹنے والا مائکروپور بنانے کے لیے، اور پھر ڈی این اے کو اس سوراخ کے ذریعے سیل میں داخل ہونے کی اجازت دی۔ بعد میں، خلیے کی اپنی نشوونما نے سوراخ کو بند کر دیا، اس طرح کامیابی سے جین کی منتقلی کو حاصل کیا گیا۔ اس تکنیک میں اعلی وشوسنییتا اور اچھے ٹرانسپلانٹیشن اثر کے فوائد ہیں، اور یہ غیر ملکی جینیاتی مواد کو مختلف خلیات بشمول اسٹیم سیلز میں ٹرانسپلانٹ کرنے کے لیے بہت اہمیت کی حامل ہے۔ سیل انجینئرنگ کے شعبے میں، فیمٹوسیکنڈ لیزرز کا استعمال خلیے کی جھلی کو نقصان پہنچائے بغیر زندہ خلیوں میں نینو سرجری کے عمل کو حاصل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ یہ فیمٹوسیکنڈ لیزر آپریشن کی تکنیک جین تھراپی، خلیے کی حرکیات، خلیے کی قطبیت، منشیات کے خلاف مزاحمت، اور خلیات کے مختلف اجزاء اور ذیلی خلیاتی ساخت کی تحقیق کے لیے مثبت اہمیت رکھتی ہے۔ آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن کے میدان میں، سیمی کنڈکٹر آپٹیکل الیکٹرانک ڈیوائس میٹریل کا رسپانس ٹائم وہ "بٹل نیک" ہے جو سپر کمرشل اسپیڈ آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن کو محدود کرتا ہے۔ فیمٹوسیکنڈ مربوط کنٹرول ٹیکنالوجی کا اطلاق سیمی کنڈکٹر آپٹیکل سوئچز کی رفتار کو 10000Gbit/s تک پہنچاتا ہے، جو آخر کار کوانٹم میکانکس کی نظریاتی حد تک پہنچ سکتی ہے۔ . اس کے علاوہ، فیمٹوسیکنڈ لیزر دالوں کی فوئیر ویوفارم شیپنگ ٹیکنالوجی بڑی صلاحیت والی آپٹیکل کمیونیکیشنز پر لاگو ہوتی ہے جیسے ٹائم ڈویژن ملٹی پلیکسنگ، ویو لینتھ ڈویژن ملٹی پلیکسنگ اور کوڈ ڈویژن ملٹی پلیکسنگ، اور ڈیٹا ٹرانسمیشن کی شرح 1Tbit/s حاصل کی جا سکتی ہے۔ الٹرا ٹھیک پروسیسنگ کے میدان میں، کے مضبوط خود توجہ مرکوز اثرfemtosecond لیزرشفاف میڈیا میں دالیں لیزر فوکل اسپاٹ کو تفاوت کی حد سے چھوٹا بناتی ہیں، جس کی وجہ سے شفاف مواد کے اندر مائیکرو دھماکے ہوتے ہیں اور ذیلی مائیکرون قطر کے ساتھ سٹیریو پکسلز بنتے ہیں۔ اس طریقہ کا استعمال کرتے ہوئے، اعلی کثافت تین جہتی آپٹیکل سٹوریج کو انجام دیا جا سکتا ہے، اور سٹوریج کی کثافت 10^12bits/cm3 تک پہنچ سکتی ہے۔ اور تیزی سے ڈیٹا پڑھنے، لکھنے، اور متوازی ڈیٹا کی بے ترتیب رسائی کا احساس کر سکتا ہے۔ ملحقہ ڈیٹا بٹ پرتوں کے درمیان کراسسٹالک بہت چھوٹا ہے، اور تین جہتی اسٹوریج ٹیکنالوجی موجودہ ماس اسٹوریج ٹیکنالوجی کی ترقی میں ایک نئی تحقیقی سمت بن گئی ہے۔ آپٹیکل ویو گائیڈز، بیم اسپلٹرز، کپلر وغیرہ انٹیگریٹڈ آپٹکس کے بنیادی آپٹیکل اجزاء ہیں۔ کمپیوٹر کے زیر کنٹرول پروسیسنگ پلیٹ فارم پر فیمٹوسیکنڈ لیزر کا استعمال کرتے ہوئے، مواد کے اندر کسی بھی پوزیشن پر کسی بھی شکل کے دو جہتی اور تین جہتی آپٹیکل ویو گائیڈ بنائے جا سکتے ہیں۔ بیم اسپلٹر، کپلر اور دیگر فوٹوونک ڈیوائسز کو معیاری آپٹیکل فائبر کے ساتھ جوڑا جاسکتا ہے، فیمٹوسیکنڈ لیزر کا استعمال کرتے ہوئے فوٹو سینسیٹو شیشے کے اندر 45° مائیکرو مرر بھی بنایا جاسکتا ہے، اور اب 3 اندرونی مائیکرو مررز پر مشتمل ایک آپٹیکل سرکٹ تیار کیا گیا ہے۔ ، 4mmx5mm کے علاقے میں شہتیر کو 270° گھما سکتا ہے۔ مزید سائنسی طور پر، ریاستہائے متحدہ میں سائنسدانوں نے حال ہی میں فیمٹوسیکنڈ لیزرز کا استعمال کرتے ہوئے 1 سینٹی میٹر طویل گین آپٹیکل ویو گائیڈ تیار کیا ہے، جو 1062nm کے قریب 3dB/cm کا سگنل حاصل کر سکتا ہے۔ فائبر بریگ گریٹنگ میں موثر فریکوئنسی سلیکشن کی خصوصیات ہیں، فائبر کمیونیکیشن سسٹم کے ساتھ جوڑنا آسان ہے اور اس کا نقصان کم ہے۔ لہذا، یہ فریکوئنسی ڈومین میں بھرپور ٹرانسمیشن کی خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے اور فائبر آپٹک ڈیوائسز کا ریسرچ ہاٹ سپاٹ بن گیا ہے۔ 2000 میں، Kawamora K et al. پہلی بار سطح پر ریلیف ہولوگرافک گریٹنگ حاصل کرنے کے لیے دو انفراریڈ فیمٹوسیکنڈ لیزر انٹرفیومیٹری کا استعمال کیا۔ بعد میں، پیداوار ٹیکنالوجی اور ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، 2003 میں Mihaiby. S et al. استعمال شدہ Ti: سیفائر فیمٹوسیکنڈ لیزر دالیں زیرو آرڈر فیز پلیٹوں کے ساتھ مل کر کمیونیکیشن ریشوں کے کور پر عکاس بریگ گریٹنگ حاصل کرتی ہیں۔ اس میں اعلی ریفریکٹیو انڈیکس ماڈیولیشن رینج اور درجہ حرارت کا اچھا استحکام ہے۔ فوٹوونک کرسٹل ایک ڈائی الیکٹرک ڈھانچہ ہے جس میں خلاء میں اضطراری اشاریہ کی متواتر ماڈیولیشن ہوتی ہے، اور اس کی تبدیلی کی مدت روشنی کی طول موج کے برابر طول و عرض کی ترتیب ہے۔ فوٹوونک کرسٹل ڈیوائس ایک بالکل نیا آلہ ہے جو فوٹون کے پھیلاؤ کو کنٹرول کرتا ہے، اور فوٹوونکس کے میدان میں ایک تحقیقی ہاٹ سپاٹ بن گیا ہے۔ 2001 میں، Sun H B et al. جرمنییم ڈوپڈ سلیکا گلاس میں صوابدیدی جالیوں کے ساتھ فوٹوونک کرسٹل بنانے کے لیے فیمٹوسیکنڈ لیزر کا استعمال کیا، جو انفرادی طور پر انفرادی ایٹموں کو منتخب کر سکتے ہیں۔ 2003 میں، Serbin J et al. 200nm سے کم ساخت کے سائز اور 450nm کی مدت کے ساتھ تین جہتی مائکرو اسٹرکچرز اور فوٹوونک کرسٹل حاصل کرنے کے لیے غیر نامیاتی-نامیاتی ہائبرڈ مواد کے دو فوٹوون پولیمرائزیشن کو دلانے کے لیے فیمٹوسیکنڈ لیزر کا استعمال کیا۔ فیمٹوسیکنڈ لیزرز نے مائیکرو فوٹوونک ڈیوائس پروسیسنگ کے میدان میں شاندار نتائج حاصل کیے ہیں، تاکہ ڈائریکشنل کنیکٹر، بینڈ پاس فلٹرز، ملٹی پلیکسرز، آپٹیکل سوئچز، ویو لینتھ کنورٹرز، اور ماڈیولٹرز کو دوسرے اجزاء کے ساتھ "چپ" پلانر لائٹ ویو لوپس پر پروسیس کیا جا سکے۔ الیکٹرانک آلات کو تبدیل کرنے کے لئے فوٹوونک آلات کی بنیاد رکھی۔ فوٹو ماسک اور لیتھوگرافی ٹیکنالوجی مائیکرو الیکٹرانکس کے شعبے میں ایک اہم ٹیکنالوجی ہے، جس کا براہ راست تعلق مربوط سرکٹ مصنوعات کے معیار اور پیداواری کارکردگی سے ہے۔ فوٹو ماسک کے نقائص کو ٹھیک کرنے کے لیے فیمٹوسیکنڈ لیزر کا استعمال کیا جا سکتا ہے، اور مرمت شدہ لائن کی چوڑائی 100nm سے کم درستگی تک پہنچ سکتی ہے۔ دیfemtosecond لیزربراہ راست تحریری ٹیکنالوجی کو تیزی سے اور مؤثر طریقے سے اعلیٰ معیار کے فوٹو ماسک تیار کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ نتائج مائیکرو کے لیے بہت اہم ہیں الیکٹرانک ٹیکنالوجی کی ترقی بہت اہمیت کی حامل ہے۔
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
