ଡୁଆଲ୍-ରଙ୍ଗ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଲେଜର ଉପରେ ସଦ୍ୟତମ ଗବେଷଣା
ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଡିସ୍କ ଲେଜର (SDL ଲେଜର), ଯାହାକୁ ଭୂଲମ୍ବ ବାହ୍ୟ ଗୁମ୍ଫା ପୃଷ୍ଠ-ନିର୍ମାଣକାରୀ ଲେଜର (VECSEL) ଭାବରେ ମଧ୍ୟ ଜଣାଯାଏ, ସାମ୍ପ୍ରତିକ ବର୍ଷଗୁଡ଼ିକରେ ବହୁତ ଧ୍ୟାନ ଆକର୍ଷଣ କରିଛି। ଏହା ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଲାଭ ଏବଂ କଠିନ-ଅବସ୍ଥା ରେଜୋନେଟରର ସୁବିଧାକୁ ମିଶ୍ରଣ କରେ। ଏହା କେବଳ ପାରମ୍ପରିକ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଲେଜର ପାଇଁ ଏକକ-ମୋଡ୍ ସମର୍ଥନର ନିର୍ଗମନ କ୍ଷେତ୍ର ସୀମାକୁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ହ୍ରାସ କରେ ନାହିଁ, ବରଂ ଏକ ନମନୀୟ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍ ଡିଜାଇନ୍ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ସାମଗ୍ରୀ ଲାଭ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ମଧ୍ୟ ବହନ କରେ। ଏହାକୁ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ପ୍ରୟୋଗ ପରିସ୍ଥିତିରେ ଦେଖାଯାଇପାରେ, ଯେପରିକି କମ୍-ଶବ୍ଦ।ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ-ରେଖାପ୍ରସ୍ଥ ଲେଜର୍ଆଉଟପୁଟ୍, ଅଲ୍ଟ୍ରା-ସର୍ଟ ହାଇ-ରିପିଟେସନ୍ ପଲ୍ସ ଜେନେରେସନ୍, ହାଇ-ଅର୍ଡର ହାର୍ମୋନିକ୍ ଜେନେରେସନ୍, ଏବଂ ସୋଡିୟମ୍ ଗାଇଡ୍ ଷ୍ଟାର ଟେକ୍ନୋଲୋଜି, ଇତ୍ୟାଦି। ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ଉନ୍ନତି ସହିତ, ଏହାର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ନମନୀୟତା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ଆବଶ୍ୟକତା ରହିଛି। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଦ୍ୱୈତ-ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ସୁସଙ୍ଗତ ଆଲୋକ ଉତ୍ସଗୁଡ଼ିକ ଉଦୀୟମାନ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଉଚ୍ଚ ପ୍ରୟୋଗ ମୂଲ୍ୟ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଛନ୍ତି ଯେପରିକି ଆଣ୍ଟି-ଇଣ୍ଟରଫେରେନ୍ସ ଲିଡାର୍, ହୋଲୋଗ୍ରାଫିକ୍ ଇଣ୍ଟରଫେରୋମେଟ୍ରି, ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ବିଭାଜନ ମଲ୍ଟିପ୍ଲେକ୍ସିଂ ଯୋଗାଯୋଗ, ମଧ୍ୟ-ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ କିମ୍ବା ଟେରାହର୍ଟଜ୍ ଜେନେରେସନ୍, ଏବଂ ବହୁ-ରଙ୍ଗ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍ବ୍ସ। ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଡିସ୍କ ଲେଜରରେ ଉଚ୍ଚ-ଉଜ୍ଜ୍ୱଳତା ଦ୍ୱୈତ-ରଙ୍ଗ ନିର୍ଗମନ କିପରି ହାସଲ କରିବେ ଏବଂ ବହୁ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ମଧ୍ୟରେ ଲାଭ ପ୍ରତିଯୋଗିତାକୁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ଦମନ କରିବେ ତାହା ଏହି କ୍ଷେତ୍ରରେ ସର୍ବଦା ଏକ ଗବେଷଣା କଷ୍ଟକର ହୋଇଛି।
ସମ୍ପ୍ରତି, ଏକ ଦ୍ୱି-ରଙ୍ଗୀଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଲେଜରଚୀନର ଦଳ ଏହି ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜର ମୁକାବିଲା ପାଇଁ ଏକ ଅଭିନବ ଚିପ୍ ଡିଜାଇନ୍ ପ୍ରସ୍ତାବ ଦେଇଛନ୍ତି। ଗଭୀର ସାଂଖ୍ୟିକ ଗବେଷଣା ମାଧ୍ୟମରେ, ସେମାନେ ଜାଣିପାରିଲେ ଯେ ତାପମାତ୍ରା-ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କୂଅ ଲାଭ ଫିଲ୍ଟରିଂ ଏବଂ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟି ଫିଲ୍ଟରିଂ ପ୍ରଭାବକୁ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ଦ୍ୱାରା ଡୁଆଲ୍-ରଙ୍ଗ ଲାଭର ନମନୀୟ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ହାସଲ ହେବ ବୋଲି ଆଶା କରାଯାଉଛି। ଏହା ଉପରେ ଆଧାର କରି, ଦଳ ସଫଳତାର ସହ ଏକ 960/1000 nm ଉଚ୍ଚ-ଉଜ୍ଜ୍ୱଳତା ଲାଭ ଚିପ୍ ଡିଜାଇନ୍ କରିଛନ୍ତି। ଏହି ଲେଜର ବିବର୍ତ୍ତନ ସୀମା ନିକଟରେ ମୌଳିକ ମୋଡ୍ରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ, ଯାହାର ଆଉଟପୁଟ୍ ଉଜ୍ଜ୍ୱଳତା ପ୍ରାୟ 310 MW/cm²sr ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉଚ୍ଚ।
ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଡିସ୍କର ଲାଭ ସ୍ତର କେବଳ କିଛି ମାଇକ୍ରୋମିଟର ମୋଟା, ଏବଂ ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ-ବାୟୁ ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ ଏବଂ ତଳ ବଣ୍ଟନିତ ବ୍ରାଗ୍ ପ୍ରତିଫଳକ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ଫାବ୍ରି-ପେରୋଟ୍ ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟି ଗଠିତ ହୁଏ। ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟିକୁ ଚିପ୍ର ବିଲ୍ଟ-ଇନ୍ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରଲ୍ ଫିଲ୍ଟର ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରିବା ଦ୍ୱାରା କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କୂପର ଲାଭ ମଡ୍ୟୁଲେଟ୍ ହେବ। ଏହି ସମୟରେ, ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟି ଫିଲ୍ଟରିଂ ପ୍ରଭାବ ଏବଂ ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ଲାଭର ତାପମାତ୍ରା ଡ୍ରିଫ୍ଟ ହାର ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ। ତାପମାତ୍ରା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ସହିତ ମିଳିତ ଭାବରେ, ଆଉଟପୁଟ୍ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟର ସୁଇଚିଂ ଏବଂ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ହାସଲ କରାଯାଇପାରିବ। ଏହି ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ଉପରେ ଆଧାର କରି, ଦଳ 300 K ତାପମାତ୍ରାରେ 950 nm ରେ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କୂପର ଲାଭ ଶିଖର ଗଣନା ଏବଂ ସେଟ୍ କରିଥିଲେ, ଲାଭ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟର ତାପମାତ୍ରା ଡ୍ରିଫ୍ଟ ହାର ପ୍ରାୟ 0.37 nm/K। ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ, ଦଳ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ମାଟ୍ରିକ୍ସ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରି ଚିପ୍ର ଅନୁଦୈର୍ଘ୍ୟ କଣ୍ଟାକ୍ଟ ଫ୍ୟାକ୍ଟର ଡିଜାଇନ୍ କରିଥିଲେ, ଯାହାର ସର୍ବାଧିକ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଯଥାକ୍ରମେ ପ୍ରାୟ 960 nm ଏବଂ 1000 nm ଥିଲା। ସିମୁଲେସନ୍ ପ୍ରକାଶ କରିଥିଲା ଯେ ତାପମାତ୍ରା ଡ୍ରିଫ୍ଟ ହାର କେବଳ 0.08 nm/K ଥିଲା। ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ଧାତୁ-ଜୈବ ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବ୍ୟବହାର କରି ଏବଂ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ନିରନ୍ତର ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରି, ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା ଲାଭ ଚିପ୍ସ ସଫଳତାର ସହିତ ତିଆରି କରାଯାଇଥିଲା। ଫଟୋଲୁମିନେସେନ୍ସର ମାପ ଫଳାଫଳ ସିମୁଲେସନ୍ ଫଳାଫଳ ସହିତ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ସୁସଙ୍ଗତ। ତାପଜ ଲୋଡ୍ ହ୍ରାସ କରିବା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ପରିବହନ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ, ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ-ହୀରା ଚିପ୍ ପ୍ୟାକେଜିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଆହୁରି ବିକଶିତ କରାଯାଇଛି।
ଚିପ୍ ପ୍ୟାକେଜିଂ ସମାପ୍ତ କରିବା ପରେ, ଦଳ ଏହାର ଲେଜର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାର ଏକ ବ୍ୟାପକ ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ କରିଥିଲା। ନିରନ୍ତର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ମୋଡ୍ରେ, ପମ୍ପ ଶକ୍ତି କିମ୍ବା ହିଟ୍ ସିଙ୍କ୍ ତାପମାତ୍ରାକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରି, ନିର୍ଗମନ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟକୁ 960 nm ଏବଂ 1000 nm ମଧ୍ୟରେ ନମନୀୟ ଭାବରେ ଆଡଜଷ୍ଟ କରାଯାଇପାରିବ। ଯେତେବେଳେ ପମ୍ପ ଶକ୍ତି ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପରିସର ମଧ୍ୟରେ ଥାଏ, ଲେଜର 39.4 nm ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ବ୍ୟବଧାନ ସହିତ ଦ୍ୱୈତ-ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ମଧ୍ୟ ହାସଲ କରିପାରିବ। ଏହି ସମୟରେ, ସର୍ବାଧିକ ନିରନ୍ତର ତରଙ୍ଗ ଶକ୍ତି 3.8 W ରେ ପହଞ୍ଚିଥାଏ। ଏହି ସମୟରେ, ଲେଜର ବିବର୍ତ୍ତନ ସୀମା ନିକଟରେ ମୌଳିକ ମୋଡ୍ରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ, ଯାହାର ବିମ୍ ଗୁଣବତ୍ତା କାରକ M² କେବଳ 1.1 ଏବଂ ପ୍ରାୟ 310 MW/cm²sr ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉଚ୍ଚ ଉଜ୍ଜ୍ୱଳତା ସହିତ। ଦଳଟି ଏହାର ଆଧା-ନିରନ୍ତର ତରଙ୍ଗ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ ମଧ୍ୟ ଗବେଷଣା କରିଥିଲା।ଲେଜର୍। ଦ୍ୱୈତ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟର ସମନ୍ୱୟକୁ ନିଶ୍ଚିତ କରି, ଲିବି₃ଓ₅ ଅଣରେଖିକ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସ୍ଫଟିକକୁ ଅନୁନାନ ଗହ୍ବରରେ ପ୍ରବେଶ କରାଇ ସମ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ସିଗନାଲକୁ ସଫଳତାର ସହିତ ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା।
ଏହି ଚତୁର ଚିପ୍ ଡିଜାଇନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ, କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ୱେଲ୍ ଗେନ୍ ଫିଲ୍ଟରିଂ ଏବଂ ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟି ଫିଲ୍ଟରିଂର ଜୈବିକ ମିଶ୍ରଣ ହାସଲ କରାଯାଇଛି, ଯାହା ଡୁଆଲ୍-ରଙ୍ଗ ଲେଜର ଉତ୍ସଗୁଡ଼ିକର ଉପଲବ୍ଧତା ପାଇଁ ଏକ ଡିଜାଇନ୍ ଭିତ୍ତିଭୂମି ସ୍ଥାପନ କରିଛି। କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସୂଚକ ଦୃଷ୍ଟିରୁ, ଏହି ସିଙ୍ଗଲ୍-ଚିପ୍ ଡୁଆଲ୍-ରଙ୍ଗ ଲେଜର ଉଚ୍ଚ ଉଜ୍ଜ୍ୱଳତା, ଉଚ୍ଚ ନମନୀୟତା ଏବଂ ସଠିକ୍ କୋଆକ୍ସିଆଲ୍ ବିମ୍ ଆଉଟପୁଟ୍ ହାସଲ କରେ। ସିଙ୍ଗଲ୍-ଚିପ୍ ଡୁଆଲ୍-ରଙ୍ଗ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଲେଜରର ବର୍ତ୍ତମାନ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଏହାର ଉଜ୍ଜ୍ୱଳତା ଆନ୍ତର୍ଜାତୀୟ ଅଗ୍ରଣୀ ସ୍ତରରେ ଅଛି। ବ୍ୟବହାରିକ ପ୍ରୟୋଗ ଦୃଷ୍ଟିରୁ, ଏହି ସଫଳତା ଏହାର ଉଚ୍ଚ ଉଜ୍ଜ୍ୱଳତା ଏବଂ ଡୁଆଲ୍-ରଙ୍ଗ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକୁ ଉପଯୋଗ କରି ଜଟିଳ ପରିବେଶରେ ବହୁ-ରଙ୍ଗ ଲିଡାରର ଚିହ୍ନଟ ସଠିକତା ଏବଂ ହସ୍ତକ୍ଷେପ ବିରୋଧୀ କ୍ଷମତାକୁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ବୃଦ୍ଧି କରିବ ବୋଲି ଆଶା କରାଯାଉଛି। ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କମ୍ବ୍ସ କ୍ଷେତ୍ରରେ, ଏହାର ସ୍ଥିର ଡୁଆଲ୍-ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଆଉଟପୁଟ୍ ସଠିକ୍ ବର୍ଣ୍ଣାଳୀ ମାପ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସେନ୍ସିଂ ଭଳି ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସମର୍ଥନ ପ୍ରଦାନ କରିପାରିବ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ସେପ୍ଟେମ୍ବର-୨୩-୨୦୨୫