फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर उन्नत परिशुद्धता प्रकाश स्रोत प्रौद्योगिकी

एक प्रकाश स्रोत की कल्पना कीजिए जो सूक्ष्म ऑप्टिकल फाइबरों के सटीक नियंत्रण के साथ सूर्य के प्रकाश के व्यापक स्पेक्ट्रम को जोड़ती है।यह परिवर्तनकारी तकनीक आज सुपरकंटिन्यूम (एससी) प्रकाश स्रोतों के रूप में मौजूद है, जिसमें फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर (पीसीएफ) उनके उल्लेखनीय प्रदर्शन को सक्षम करने वाले महत्वपूर्ण घटक के रूप में कार्य करते हैं।

फोटोनिक क्रिस्टल फाइबरः सुपरकंटिन्यूम जनरेशन का दिल

फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर ऑप्टिकल इंजीनियरिंग में एक सफलता का प्रतिनिधित्व करते हैं। इन सूक्ष्म संरचनात्मक फाइबरों में आवधिक रूप से व्यवस्थित हवा के छेद से बनी एक आवरण परत होती है,उन्हें पारंपरिक ऑप्टिकल फाइबर के मुकाबले अनूठे फायदे प्रदान करना:

• सटीक ऑप्टिकल नियंत्रण:हवा के छेद के आकार, दूरी और व्यवस्था को समायोजित करके, इंजीनियर फाइबर के अपवर्तक सूचकांक प्रोफाइल और फैलाव विशेषताओं को ठीक से समायोजित कर सकते हैं ताकि विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके।
• बढ़ी हुई गैर-रैखिक प्रभावःपीसीएफ के असाधारण रूप से छोटे कोर व्यास से अत्यधिक उच्च शक्ति घनत्व उत्पन्न होता है, जो सुपरकंटिन्यूम जनरेशन के लिए महत्वपूर्ण गैर-रैखिक ऑप्टिकल घटनाओं को सुविधाजनक बनाता है।
• ब्रॉडबैंड सिंगल-मोड ऑपरेशनःपीसीएफ व्यापक तरंग दैर्ध्य सीमाओं में एकल-मोड संचरण बनाए रखते हैं, जो उच्च बीम गुणवत्ता की मांग करने वाले अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है।

सुपरकंटिन्यूम प्रकाश स्रोत पराबैंगनी से लेकर अवरक्त तरंग दैर्ध्य तक के असाधारण रूप से व्यापक स्पेक्ट्रम का उत्पादन करते हैं। उनके अनुप्रयोग कई वैज्ञानिक और औद्योगिक क्षेत्रों को बदल रहे हैंः

• स्पेक्ट्रोस्कोपीःअवशोषण और फ्लोरोसेंस माप के लिए ब्रॉडबैंड प्रकाश के रूप में कार्य करना।
• ऑप्टिकल कोहेरेन्स टोमोग्राफी (ओसीटी):चिकित्सा निदान के लिए उच्च-रिज़ॉल्यूशन, गहरी ऊतक इमेजिंग सक्षम करना।
• तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM):बहु तरंग दैर्ध्य चैनलों को ले जाकर दूरसंचार क्षमता में वृद्धि।
• लिडार प्रणाली:लंबी दूरी के लक्ष्य का पता लगाने और इमेजिंग क्षमताओं में सुधार।

सटीक विनिर्माण: पीसीएफ निर्माण की कला

यह शोध छेद के आयामों और अंतराल पर सटीक नियंत्रण प्राप्त करने के लिए ड्राइंग प्रक्रियाओं को अनुकूलित करते हुए कैपिलरी स्टैकिंग विधियों के माध्यम से पीसीएफ के निर्माण पर केंद्रित है।विनिर्माण में दो महत्वपूर्ण चरण शामिल हैं:

1. प्रीफॉर्म असेंबलीःउच्च शुद्धता वाले सिलिका केशिकाओं को सावधानीपूर्वक ढेर किया जाता है ताकि वांछित वायु छेद संरचना के साथ एक पूर्वरूप बनाया जा सके।

2. फाइबर ड्राइंग:प्रीमॉल्ड को फाइबर के रूप में खींचने से पहले एक विशेष भट्ठी में नियंत्रित हीटिंग से गुजरना पड़ता है।और गैस दबाव फाइबर की लंबाई भर में एक समान छेद आयाम और अंतर सुनिश्चित करता है.

छेद नियंत्रण तकनीकेंः दबाव बनाम सीलिंग

निर्माण के दौरान छेद की अखंडता बनाए रखने के लिए दो अलग-अलग दृष्टिकोणों की जांच की गई:

दबाव बनाने की विधि:ड्रॉइंग के दौरान वायु चैनलों में आर्गॉन गैस का परिचय छेद की संरचना को बनाए रखने में मदद करता है। हालांकि, प्रयोगात्मक परिणामों से पता चला है कि इस तकनीक से अक्सर परिधीय छेद ढह जाता है,फाइबर एकरूपता से समझौता.

सील करने की विधि:सभी केशिकाओं के उद्घाटन को बंद करने से खींचने के दौरान हवा के घुसपैठ को रोका जाता है। इस दृष्टिकोण ने बेहतर एकरूपता का प्रदर्शन किया, हालांकि कुछ छेद का पतन अभी भी हुआ।शोधकर्ताओं का सुझाव है कि खींचने की गति बढ़ाने और हीटिंग की अवधि को कम करने से परिणाम और बेहतर हो सकते हैं.

तुलनात्मक विश्लेषण ने उच्च एकरूपता वाले पीसीएफ के उत्पादन के लिए सीलिंग विधि की श्रेष्ठता की पुष्टि की।भविष्य के शोध में फाइबर स्थिरता और प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए गति समायोजन और सटीक तापमान नियंत्रण सहित ड्राइंग मापदंडों को अनुकूलित करने पर ध्यान केंद्रित किया जाएगा, अगली पीढ़ी के सुपरकंटिन्यूम स्रोतों की नींव रख रहा है।