ନାନୋଲେଜର ହେଉଛି ଏକ ପ୍ରକାରର ମାଇକ୍ରୋ ଏବଂ ନାନୋ ଡିଭାଇସ୍ ଯାହା ନାନୋୱାୟାର ଭଳି ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସରୁ ଏକ ରେସୋନେଟର ଭାବରେ ତିଆରି ଏବଂ ଫଟୋଏକ୍ସିଟେସନ୍ କିମ୍ବା ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଉତ୍ତେଜନାରେ ଲେଜର ନିର୍ଗମନ କରିପାରିବ। ଏହି ଲେଜରର ଆକାର ପ୍ରାୟତଃ କେବଳ ଶହ ଶହ ମାଇକ୍ରୋନ୍ କିମ୍ବା ଦଶ ମାଇକ୍ରୋନ୍ ହୋଇଥାଏ, ଏବଂ ବ୍ୟାସ ନାନୋମିଟର କ୍ରମ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ହୋଇଥାଏ, ଯାହା ଭବିଷ୍ୟତର ପତଳା ଫିଲ୍ମ ପ୍ରଦର୍ଶନ, ସମନ୍ୱିତ ଅପ୍ଟିକ୍ସ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରର ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଅଂଶ।
ନାନୋଲେଜରର ବର୍ଗୀକରଣ:
୧. ନାନୋୱାୟାର ଲେଜର୍
୨୦୦୧ ମସିହାରେ, ଆମେରିକାର ବର୍କଲିସ୍ଥିତ କାଲିଫର୍ନିଆ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟର ଗବେଷକମାନେ ମାନବ କେଶର ଲମ୍ବରୁ ମାତ୍ର ଏକ ହଜାର ଭାଗରେ ଥିବା ନାନୋପ୍ଟିକ୍ ତାରରେ ବିଶ୍ୱର ସବୁଠାରୁ ଛୋଟ ଲେଜର - ନାନୋଲେଜର - ସୃଷ୍ଟି କରିଥିଲେ। ଏହି ଲେଜର କେବଳ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟର ନିର୍ଗମନ କରେ ନାହିଁ, ବରଂ ନୀଳରୁ ଗଭୀର ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟର ନିର୍ଗମନ ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ଟ୍ୟୁନ୍ କରାଯାଇପାରିବ। ଗବେଷକମାନେ ଶୁଦ୍ଧ ଜିଙ୍କ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକରୁ ଲେଜର ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଓରିଏଣ୍ଟେଡ୍ ଏପିଫାଇଟେସନ୍ ନାମକ ଏକ ମାନକ କୌଶଳ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ। ସେମାନେ ପ୍ରଥମେ ନାନୋୱାୟାରଗୁଡ଼ିକୁ "ସଂସ୍କୃତ" କରିଥିଲେ, ଅର୍ଥାତ୍, 20nm ରୁ 150nm ବ୍ୟାସ ଏବଂ 10,000 nm ଶୁଦ୍ଧ ଜିଙ୍କ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ତାର ଲମ୍ବ ସହିତ ଏକ ସୁନା ସ୍ତର ଉପରେ ଗଠିତ। ତା'ପରେ, ଯେତେବେଳେ ଗବେଷକମାନେ ଗ୍ରୀନହାଉସ୍ ତଳେ ଅନ୍ୟ ଏକ ଲେଜର ସହିତ ନାନୋୱାୟାରରେ ଥିବା ଶୁଦ୍ଧ ଜିଙ୍କ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକୁ ସକ୍ରିୟ କରିଥିଲେ, ସେତେବେଳେ ଶୁଦ୍ଧ ଜିଙ୍କ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକ କେବଳ 17nm ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ବିଶିଷ୍ଟ ଏକ ଲେଜର ନିର୍ଗମନ କରିଥିଲେ। ଏପରି ନାନୋଲାଜରଗୁଡ଼ିକୁ ଶେଷରେ ରାସାୟନିକ ପଦାର୍ଥ ଚିହ୍ନଟ କରିବା ଏବଂ କମ୍ପ୍ୟୁଟର ଡିସ୍କ ଏବଂ ଫଟୋନିକ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟରର ସୂଚନା ସଂରକ୍ଷଣ କ୍ଷମତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ।
୨. ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ନାନୋଲେଜର୍
ମାଇକ୍ରୋ-ଲେଜର୍, ମାଇକ୍ରୋ-ଡିସ୍କ ଲେଜର୍, ମାଇକ୍ରୋ-ରିଙ୍ଗ୍ ଲେଜର୍ ଏବଂ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଆଭଲାଭେନ୍ସ ଲେଜରର ଆଗମନ ପରେ, କାଲିଫର୍ନିଆ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟ, ବର୍କଲିର ରସାୟନବିଦ ୟାଙ୍ଗ ପେଡୋଙ୍ଗ ଏବଂ ତାଙ୍କ ସହଯୋଗୀମାନେ କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରା ନାନୋଲେଜର୍ ତିଆରି କରିଥିଲେ। ଏହି ଜିଙ୍କ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ନାନୋଲେଜର 0.3nm ରୁ କମ୍ ରେଖାବିସ୍ତୃତତା ଏବଂ ଆଲୋକ ଉତ୍ତେଜନାରେ 385nm ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ସହିତ ଏକ ଲେଜର ନିର୍ଗତ କରିପାରିବ, ଯାହାକୁ ବିଶ୍ୱର ସବୁଠାରୁ ଛୋଟ ଲେଜର ଏବଂ ନାନୋଟେକ୍ନୋଲୋଜି ବ୍ୟବହାର କରି ନିର୍ମିତ ପ୍ରଥମ ବ୍ୟବହାରିକ ଉପକରଣ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ବୋଲି ବିବେଚନା କରାଯାଏ। ବିକାଶର ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ, ଗବେଷକମାନେ ଭବିଷ୍ୟବାଣୀ କରିଥିଲେ ଯେ ଏହି ZnO ନାନୋଲେଜର ନିର୍ମାଣ କରିବାକୁ ସହଜ, ଉଚ୍ଚ ଉଜ୍ଜ୍ୱଳତା, ଛୋଟ ଆକାର ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା GaN ନୀଳ ଲେଜର ସହିତ ସମାନ କିମ୍ବା ତା'ଠାରୁ ମଧ୍ୟ ଭଲ। ଉଚ୍ଚ-ଘନତା ନାନୋୱାୟାର ଆରେ ତିଆରି କରିବାର କ୍ଷମତା ଯୋଗୁଁ, ZnO ନାନୋଲେଜର ଅନେକ ପ୍ରୟୋଗରେ ପ୍ରବେଶ କରିପାରିବ ଯାହା ଆଜିର GaAs ଡିଭାଇସ୍ ସହିତ ସମ୍ଭବ ନୁହେଁ। ଏପରି ଲେଜରଗୁଡ଼ିକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ, ZnO ନାନୋୱାୟାରକୁ ଗ୍ୟାସ୍ ପରିବହନ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ସଂଶ୍ଳେଷିତ କରାଯାଏ ଯାହା ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧିକୁ ଉତ୍ପ୍ରେରିତ କରେ। ପ୍ରଥମେ, ନୀଳାକାର ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ 1 nm~3.5nm ଘନ ସୁନା ଫିଲ୍ମର ଏକ ସ୍ତର ଆବୃତ କରାଯାଏ, ଏବଂ ତାପରେ ଏହାକୁ ଏକ ଆଲୁମିନା ଡଙ୍ଗାରେ ରଖାଯାଏ, ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ କୁ ଆମୋନିଆ ପ୍ରବାହରେ 880 ° C ~ 905 ° C ରେ ଗରମ କରାଯାଏ ଯାହା ଦ୍ୱାରା Zn ବାଷ୍ପ ଉତ୍ପାଦନ ହୁଏ, ଏବଂ ତାପରେ Zn ବାଷ୍ପକୁ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ କୁ ପରିବହନ କରାଯାଏ। 2min~10min ର ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଷଡ଼କୋଣୀୟ କ୍ରସ୍-ସେକ୍ସନାଲ୍ କ୍ଷେତ୍ର ସହିତ 2μm~10μm ର ନାନୋୱାୟାର ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିଲା। ଗବେଷକମାନେ ଜାଣିପାରିଲେ ଯେ ZnO ନାନୋୱାୟାର 20nm ରୁ 150nm ବ୍ୟାସ ସହିତ ଏକ ପ୍ରାକୃତିକ ଲେଜର ଗହ୍ବର ଗଠନ କରେ, ଏବଂ ଏହାର ବ୍ୟାସର ଅଧିକାଂଶ (95%) 70nm ରୁ 100nm। ନାନୋୱାୟାରଗୁଡ଼ିକର ଉତ୍ତେଜିତ ନିର୍ଗମନ ଅଧ୍ୟୟନ କରିବା ପାଇଁ, ଗବେଷକମାନେ Nd:YAG ଲେଜରର ଚତୁର୍ଥ ହାର୍ମୋନିକ୍ ଆଉଟପୁଟ୍ (266nm ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ, 3ns ପଲ୍ସ ପ୍ରସ୍ଥ) ସହିତ ଏକ ଗ୍ରୀନହାଉସରେ ନମୁନାକୁ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ପମ୍ପ କରିଥିଲେ। ନିର୍ଗମନ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମର ବିବର୍ତ୍ତନ ସମୟରେ, ପମ୍ପ ଶକ୍ତି ବୃଦ୍ଧି ସହିତ ଆଲୋକ କ୍ଷୁର୍ଣ୍ଣ ହୋଇଯାଏ। ଯେତେବେଳେ ଲେସିଂ ZnO ନାନୋୱାୟାରର ସୀମା (ପ୍ରାୟ 40kW/cm) ଅତିକ୍ରମ କରିବ, ସେତେବେଳେ ନିର୍ଗମନ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ରେ ସର୍ବୋଚ୍ଚ ବିନ୍ଦୁ ଦେଖାଯିବ। ଏହି ସର୍ବୋଚ୍ଚ ବିନ୍ଦୁଗୁଡ଼ିକର ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ 0.3nm ରୁ କମ୍, ଯାହା ସୀମା ତଳେ ନିର୍ଗମନ ଶୀର୍ଷରୁ ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ ଅପେକ୍ଷା 1/50 ରୁ ଅଧିକ। ଏହି ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ରେଖାପ୍ରସ୍ଥ ଏବଂ ନିର୍ଗମନ ତୀବ୍ରତାରେ ଦ୍ରୁତ ବୃଦ୍ଧି ଗବେଷକମାନଙ୍କୁ ଏହି ସିଦ୍ଧାନ୍ତରେ ପହଞ୍ଚାଇବାକୁ ପ୍ରେରଣା ଦେଇଥିଲା ଯେ ଏହି ନାନୋୱାୟାରଗୁଡ଼ିକରେ ଉତ୍ତେଜିତ ନିର୍ଗମନ ପ୍ରକୃତରେ ଘଟେ। ତେଣୁ, ଏହି ନାନୋୱାୟାର ଆରେ ଏକ ପ୍ରାକୃତିକ ରେଜୋନେଟର ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିପାରିବ ଏବଂ ଏହିପରି ଏକ ଆଦର୍ଶ ମାଇକ୍ରୋ ଲେଜର ଉତ୍ସ ହୋଇପାରିବ। ଗବେଷକମାନେ ବିଶ୍ୱାସ କରନ୍ତି ଯେ ଏହି କ୍ଷୁଦ୍ର-ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ନାନୋଲାଜରକୁ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂ, ସୂଚନା ସଂରକ୍ଷଣ ଏବଂ ନାନୋଆନାଲାଇଜର କ୍ଷେତ୍ରରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ।
3. କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ୱେଲ୍ ଲେଜର୍
୨୦୧୦ ପୂର୍ବରୁ ଏବଂ ପରେ, ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଚିପ୍ ଉପରେ ଖୋଦିତ ରେଖା ପ୍ରସ୍ଥ ୧୦୦ ନାମି କିମ୍ବା ତା’ଠାରୁ କମ୍ ହେବ, ଏବଂ ସର୍କିଟରେ କେବଳ କିଛି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗତିଶୀଳ ରହିବେ, ଏବଂ ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ର ବୃଦ୍ଧି ଏବଂ ହ୍ରାସ ସର୍କିଟ୍ର କାର୍ଯ୍ୟକାରିତା ଉପରେ ବହୁତ ପ୍ରଭାବ ପକାଇବ। ଏହି ସମସ୍ୟାର ସମାଧାନ ପାଇଁ, କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ୱେଲ୍ ଲେଜରଗୁଡ଼ିକର ଜନ୍ମ ହୋଇଥିଲା। କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ମେକାନିକ୍ସରେ, ଏକ ସମ୍ଭାବ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ର ଯାହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକର ଗତିକୁ ସୀମିତ କରେ ଏବଂ ସେଗୁଡ଼ିକୁ ପରିମାଣିତ କରେ ତାହାକୁ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ୱେଲ୍ କୁହାଯାଏ। ଏହି କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସୀମାକୁ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଲେଜରର ସକ୍ରିୟ ସ୍ତରରେ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଶକ୍ତି ସ୍ତର ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ, ଯାହା ଫଳରେ ଶକ୍ତି ସ୍ତର ମଧ୍ୟରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଲେଜରର ଉତ୍ତେଜିତ ବିକିରଣ ଉପରେ ପ୍ରାଧାନ୍ୟ ବିସ୍ତାର କରେ, ଯାହା ଏକ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ୱେଲ୍ ଲେଜର। ଦୁଇ ପ୍ରକାରର କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ୱେଲ୍ ଲେଜର ଅଛି: କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଲାଇନ୍ ଲେଜର ଏବଂ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଡଟ୍ ଲେଜର।
① କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଲାଇନ ଲେଜର
ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ତାର ଲେଜର ବିକଶିତ କରିଛନ୍ତି ଯାହା ପାରମ୍ପରିକ ଲେଜର ଅପେକ୍ଷା 1,000 ଗୁଣ ଅଧିକ ଶକ୍ତିଶାଳୀ, ଦ୍ରୁତ କମ୍ପ୍ୟୁଟର ଏବଂ ଯୋଗାଯୋଗ ଉପକରଣ ତିଆରି କରିବା ଦିଗରେ ଏକ ବଡ଼ ପଦକ୍ଷେପ ନେଇଛି। ଫାଇବର-ଅପ୍ଟିକ୍ ନେଟୱାର୍କ ମାଧ୍ୟମରେ ଅଡିଓ, ଭିଡିଓ, ଇଣ୍ଟରନେଟ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପ୍ରକାରର ଯୋଗାଯୋଗର ଗତି ବୃଦ୍ଧି କରିପାରୁଥିବା ଏହି ଲେଜରକୁ ୟେଲ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟ, ନ୍ୟୁ ଜର୍ସିର ଲୁସେଣ୍ଟ ଟେକ୍ନୋଲୋଜିଜ୍ ବେଲ୍ LABS ଏବଂ ଜର୍ମାନୀର ଡ୍ରେସଡେନ୍ର ମ୍ୟାକ୍ସ ପ୍ଲାଙ୍କ୍ ଇନଷ୍ଟିଚ୍ୟୁଟ୍ ଫର୍ ଫିଜିକ୍ସର ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ ବିକଶିତ କରିଛନ୍ତି। ଏହି ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ବିଶିଷ୍ଟ ଲେଜରଗୁଡ଼ିକ ମହଙ୍ଗା ରିପିଟରଗୁଡ଼ିକର ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ହ୍ରାସ କରିବ, ଯାହା ଯୋଗାଯୋଗ ରେଖା ସହିତ ପ୍ରତି 80 କିଲୋମିଟର (50 ମାଇଲ୍) ରେ ସ୍ଥାପିତ ହୋଇଥାଏ, ପୁଣି ଲେଜର ପଲ୍ସ ଉତ୍ପାଦନ କରିବ ଯାହା ଫାଇବର (ରିପିଟର୍ସ) ମାଧ୍ୟମରେ ଯାତ୍ରା କରିବା ସମୟରେ କମ୍ ତୀବ୍ର ହୋଇଥାଏ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜୁନ୍-୧୫-୨୦୨୩