3 منٹ میں خلائی آپٹیکل کمیونیکیشن پر مبنی بیم ڈیفلیکشن ٹیکنالوجی کے بارے میں جانیں۔

بیم ڈیفلیکشن ٹیکنالوجی فری اسپیس لیزر کمیونیکیشنز کا ایک اہم جزو ہے، اور اس کی کارکردگی اس بات کا تعین کرتی ہے کہ آیا فری اسپیس لیزر کمیونیکیشن تیز اور مستحکم مواصلاتی ضروریات کو پورا کر سکتی ہے۔ بیم ڈیفلیکشن ٹیکنالوجی کو دو قسموں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: مکینیکل بیم ڈیفلیکشن ٹیکنالوجی اور نان میکینیکل بیم ڈیفلیکشن ٹیکنالوجی۔ ان میں، مکینیکل بیم ڈیفلیکشن ٹیکنالوجیز سکیننگ گیلوانو میٹرز، فاسٹ کنٹرول آئینے، اور مائیکرو الیکٹرو مکینیکل سسٹم کی خرابی کے قابل عکس شامل ہیں۔ غیر مکینیکل بیم ڈیفلیکشن ٹیکنالوجیز میں ایکوسٹو آپٹک ڈیفلیکشن ٹیکنالوجی، مائع کرسٹل مواد پر مبنی ڈیفلیکشن ٹیکنالوجی، اور الیکٹرو آپٹیکل ڈیفلیکشن ٹیکنالوجی شامل ہیں۔

آئیے مختلف بیم ڈیفلیکشن ٹیکنالوجیز کی خصوصیات اور اسپیس آپٹیکل کمیونیکیشن کے میدان میں ان کے استعمال کے امکانات پر ایک نظر ڈالتے ہیں۔

1. گیلوانومیٹر سکین کرنا

سب سے زیادہ پختہ مکینیکل بیم ڈیفلیکشن ڈیوائس ایک اسکیننگ گیلوانومیٹر ہے، جو کہ بنیادی طور پر ایک لائٹ ریفلیکٹر ہے جس میں ملی سیکنڈز/سب ملی سیکنڈز کے قدمی جوابی وقت اور مائیکرو ریڈینز کی نشاندہی کی درستگی ہے، جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔

تصویر 1 سکیننگ گیلوانومیٹر کا اسکیمیٹک خاکہ

گیلوانومیٹر سکیننگ سسٹم میں سادہ ساخت، چھوٹا سائز، اعلی سکیننگ درستگی، تیز رفتار اور نسبتاً کم لاگت ہے۔ تاہم، اس میں کام کرنے کی محدود حد، پنکشن ڈسٹورشن، اور گیلوانومیٹر پہننے جیسے مسائل ہیں۔ یہ ڈیوائس ڈفلیکشن اینگل کے لحاظ سے بہترین کارکردگی کے معیار تک پہنچ گئی ہے۔ مثال کے طور پر، امریکی THORLABS کمپنی کی طرف سے لانچ کیا گیا XG210 سیریز سکیننگ گیلوانومیٹر کا زاویہ ±20 ڈگری تک ہے۔ فی الحال، اندرون اور بیرون ملک محققین اسکیننگ کی رفتار بڑھانے اور اس کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے فیمٹوسیکنڈ لیزر پلسز اور کثیر جہتی گیلوانومیٹر ڈھانچے جیسے طریقے استعمال کرنے پر کام کر رہے ہیں۔

تاہم، دو جہتی گیلوانومیٹر اور اعلیٰ جہتی گیلوانومیٹر اسکیننگ ٹیکنالوجیز کے لیے، سسٹم کا ڈھانچہ زیادہ پیچیدہ ہے، اور عملی ایپلی کیشنز میں واقفیت کی غلطیاں رونما ہوں گی، اور غلطیوں کو درست کرنے کے لیے اچھے درست طریقے درکار ہیں۔ مستقبل میں، ہم بقایا غلطیوں کو دبانے میں مدد کے لیے متغیر ڈھانچہ کنٹرول ٹیکنالوجی اور موٹی اور پتلی دو سطحی جامع محور کنٹرول ٹیکنالوجی کے استعمال پر غور کر سکتے ہیں۔ زیادہ سے زیادہ کارکردگی کے ساتھ اعلیٰ درستگی سے باخبر رہنے اور اسکیننگ حاصل کرنے کے لیے انہیں اچھے خلائی ماحول اور مختصر کام کے چکروں کے ساتھ سیٹلائٹ برجوں میں لگایا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، لیزر کمیونیکیشنز میں لیزر کی طاقت عام طور پر بہت زیادہ ہوتی ہے، اس لیے سطح کے نقصان کو کم کرنے کے لیے زیادہ عکاسی والے گیلوانومیٹر آئینے والے مواد کا انتخاب کرنا بھی ایک مسئلہ ہے جسے مستقبل میں حل کرنے کی ضرورت ہے۔

2. فاسٹ اسٹیئرنگ آئینہ

فاسٹ اسٹیئرنگ مررز کے لیے دو ڈھانچے ہیں، FSM (جیسا کہ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے): ایک XY ایکسس فریم ڈھانچہ ہے، جسے شافٹ سسٹم کا ڈھانچہ بھی کہا جاتا ہے۔ دوسرا لچکدار محور کا ڈھانچہ ہے، جو اس وقت FSM کی بنیادی ترقی کی سمت ہے۔

شکل 2 (a) فاسٹ اسٹیئرنگ آئینے کا XY محور فریم ڈھانچہ ڈایاگرام؛ (b) فاسٹ اسٹیئرنگ آئینے کا لچکدار محور ساخت کا خاکہ

تیز رفتار کنٹرول آئینے میں اعلی پوزیشننگ کی درستگی، اعلی کونیی ریزولوشن، تیز ردعمل کی رفتار، اور کمپیکٹ سائز کے فوائد ہیں۔ یہ مختلف قسم کے آپٹو مکینیکل سسٹمز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے، اور لچکدار سپورٹ ڈھانچہ مکینیکل رگڑ کو بھی کم کرتا ہے، لیکن عملی ایپلی کیشنز میں اس کی ضرورت ہوتی ہے بڑے جڑتا فریم ڈھانچے کے ساتھ مل کر، یہ ایک خاص آپٹیکل محور کی خرابی کا باعث بنے گا۔

اس وقت، ایک طرف، اس شعبے میں گھریلو تحقیق بنیادی طور پر تیز رفتار ریفلیکٹرز کی ساختی تخروپن اور سسٹم کنٹرول پر مرکوز ہے، اور نئے ریفلیکٹرز کی ترقی میں پیش رفت سست ہے۔ اس کا تعلق مسلسل تکراری تصدیق اور اعلیٰ تحقیق اور ترقیاتی اخراجات کی ضرورت سے بھی ہے۔ لہذا، ایک مشترکہ نقلی نظام تیار کرنا تاکہ نظام میں بعض پیرامیٹرز کو ایڈجسٹ کرتے ہوئے جسمانی تصدیق کی نقل کی جا سکے، اس طرح ترقی کے دور کو بہت مختصر کیا جا سکتا ہے، اعلی کارکردگی والے تیز عکس کے پیرامیٹرز کو تیزی سے تلاش کرنا، اور اصلاح کی کارکردگی کو بہتر بنانا ایک ایسی چیز ہے جس کی تلاش کی ضرورت ہے۔ مستقبل.

دوسری طرف، خلائی ماحول میں موجود تھرمل ڈسٹربنس اور بنیادی وائبریشنز آپٹیکل ایکسس کو بگاڑ اور جھنجھلاہٹ کا باعث بنیں گی جب کہ اعلیٰ درستگی والے شہتیروں کی طرف اشارہ کیا جائے گا۔ فی الحال، موجودہ طریقہ مائیکلسن انٹرفیرومیٹر اور تیز کنٹرول آئینے پر مشتمل بیم کا استعمال کرنا ہے۔ آپٹیکل ایکسس کی خرابی کے مسئلے کی تلافی کے لیے پوائنٹنگ الائنمنٹ سسٹم۔ تاہم، یہ طریقہ متحرک پیمائش کی غلطیوں سے نمٹنے میں کم درستگی رکھتا ہے۔ حقیقی وقت میں غلطیوں کی تلافی کے لیے متحرک پیمائش کی غلطیوں کی درستگی کو بڑھانا ایک ایسا مسئلہ ہے جسے مستقبل میں حل کیا جانا چاہیے۔

3. MEMS deformable آئینہ

Micro-Electro-Mechanical System-Deformable Mirror (MEMS-DM) میں مختلف اقسام ہیں جیسے الیکٹرو تھرمل ڈرائیو، پیزو الیکٹرک ڈرائیو، الیکٹرو سٹیٹک ڈرائیو اور برقی مقناطیسی ڈرائیو۔ اس حقیقت کے پیش نظر کہ الیکٹرو سٹیٹک ڈرائیو کا ڈھانچہ سادہ ہے، اس میں تیز رفتار رسپانس سپیڈ اور ہائی فریکوئنسی سگنلز کے تحت کام کرنے کی صلاحیت کے فوائد ہیں، اس لیے یہ زیادہ تر الیکٹرو سٹیٹک قوت سے چلتی ہے، اور زیادہ تر فلیٹ کیپسیٹرز کی شکل میں لاگو ہوتی ہے۔ . اس کی ساخت کو شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔

شکل 3 ایم ای ایم ایس ڈیفارم ایبل مرر ڈرائیو اسٹرکچر ڈایاگرام

مائیکرو الیکٹرو مکینیکل سسٹم ڈیفارم ایبل آئینے میں اعلی یونٹ کثافت، کم رسپانس ٹائم، کم بجلی کی کھپت، کم لاگت اور اچھی انٹیگریٹڈ سرکٹ کی مطابقت کے فوائد ہوتے ہیں، اور امیجنگ فیلڈ میں زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ تاہم، ان میں اسکیننگ کی رفتار سست اور کم روشنی والی توانائی کا استعمال بھی ہے۔ ، مسائل جیسے زیادہ آوارہ روشنی۔ حالیہ برسوں میں، محققین نے ویو فرنٹ اسٹروک کو بڑھانے اور زیادہ فریم ریٹ حاصل کرنے کے لیے ناقابل اصلاح آئینے کے لیے مزید یونٹ ایکچیوٹرز تیار کرنا شروع کر دیے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، زیادہ ایکچیوٹرز کے ساتھ خراب ہونے والے آئینے زیادہ مکینیکل تناؤ کا باعث بنیں گے، لہذا ہلکے، کم سختی والے بنیادی مواد کا انتخاب آگے بڑھنے کا راستہ ہے۔

4. صوتی اور روشنی کی انحراف ٹیکنالوجی

اکوسٹو آپٹک ڈیفلیکشن ٹیکنالوجی ہائی فریکوئینسی برقی سگنلز کو الٹراسونک لہروں میں تبدیل کرتی ہے اور انہیں ایک ٹرانسڈیوسر کے ذریعے کام کرنے والے میڈیم میں منتقل کرتی ہے تاکہ ایک گریٹنگ بنائی جائے، جو کہ شہتیر کو ہٹانے کے لیے روشنی کی لہر کے پھیلاؤ کا استعمال کرتی ہے، جیسا کہ شکل 4 میں دکھایا گیا ہے۔ اثر کو ایکوسٹو آپٹک ایریا کی لمبائی کے مطابق رامینس ڈفریکشن اور بریگ ڈفریکشن میں تقسیم کیا گیا ہے۔ چونکہ Ramanes diffraction میں روشنی کے استعمال کی کارکردگی کم ہوتی ہے اور Bragg diffraction میں زیادہ diffraction کی کارکردگی ہوتی ہے، Bragg diffraction عام طور پر استعمال ہوتا ہے۔

تصویر 4 صوتی اور روشنی کے انحراف کا اصولی خاکہ

اکوسٹو آپٹک ڈیفلیکشن ڈیوائسز میں چھوٹے سائز، ہلکے وزن، کم ڈرائیونگ پاور، اور ہائی ڈیفریکشن ایفیشنسی کے فوائد ہوتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، acousto-optic deflection ٹیکنالوجی میں ریئل ٹائم متوازی پروسیسنگ کی صلاحیتیں، بڑے وقت کی بینڈوتھ، کمپیوٹر کے ساتھ آسان مطابقت، اور خودکار کنٹرول بھی ہے۔ تاہم، مندرجہ ذیل کوتاہیاں بھی ہیں: زیادہ تر منحرف روشنی فرسٹ آرڈر ڈفریکٹڈ لائٹ ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں ایکوسٹو آپٹیکل ڈیفلیکشن ڈیوائس میں بڑے زاویہ کے انحراف کی حد، کم انحراف کی درستگی، ٹھیک کنٹرول حاصل کرنے میں دشواری ہوتی ہے۔ بیم کا، اور کم ریزولوشن۔ ، تیز رفتار اسکیننگ کے تحت ایک "چرپ اثر" ظاہر ہوگا۔

الٹراسونک ٹریکنگ اور سنگل کرسٹل ملٹی فریکوئنسی جیسے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے، کم ریزولوشن کے مسئلے کو حل کرنے کے لیے موثر بینڈوتھ کو بڑھایا جا سکتا ہے۔ "چرپ اثر" کے لیے، اس کے اثر کو ختم کرنے کے لیے ڈیفلیکٹر کے بعد ایک بیلناکار لینس شامل کیا جا سکتا ہے۔ فی الحال، واقعاتی صوتی لہروں کی فریکوئنسی پر بہت سارے مطالعات ہیں، اور الٹراسونک لہروں کے واقعات کے تحت صوتی آپٹک ڈیفلیکٹر کی بازی کی کارکردگی اور فریکوئنسی ردعمل کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے تجرباتی بہتری کے مختلف طریقے کیے گئے ہیں، لیکن کارکردگی انحراف زاویہ میں اضافہ کا شاذ و نادر ہی تجزیہ کیا گیا ہے۔

مستقبل میں، قابل کنٹرول اکوسٹک ویو ویکٹر ٹیکنالوجی کو صوتی لہر کی وقوعہ کی سمت کو تبدیل کرنے کے لیے اس کے انحراف اسکیننگ زاویہ کو بڑھانے کے لیے سمجھا جا سکتا ہے۔ ایکوسٹو آپٹک ڈیفلیکٹرز کی انحراف کارکردگی کے دیگر اشارے، بشمول بینڈوتھ کی کارکردگی، اینٹی سٹیٹک صلاحیت، اور تھرمل استحکام، بھی موجودہ تحقیق کے ہاٹ سپاٹ ہیں۔

5. LCD انحراف ٹیکنالوجی

مائع کرسٹل مواد پر مبنی بیم ڈیفلیکشن ٹیکنالوجیز میں بنیادی طور پر شامل ہیں: لیکویڈ کرسٹل فیزڈ اریز، لیکویڈ کرسٹل مائیکرولینز اری، اور مائع کرسٹل پولرائزنگ گریٹنگز۔

مائع کرسٹل آپٹیکل فیزڈ اری (LCOPA) ٹیکنالوجی سے مراد الیکٹروڈ کے ذریعے مائع کرسٹل مالیکیولز پر وولٹیج لگانا ہے۔ چونکہ مائع کرسٹل مالیکیولز کا برقی طور پر کنٹرول شدہ بائرفرنجنس اثر ہوتا ہے، اس لیے لاگو وولٹیج مختلف ریاستوں میں مائع کرسٹل مالیکیولز کے انحراف کی ڈگری کو کنٹرول کرتا ہے، اس طرح بیم کی لہر کو متاثر کرتا ہے۔ یہ بیم اسکیننگ کو محسوس کرنے کے لیے سامنے فیز ماڈیولیشن کا کردار ادا کرتا ہے، جیسا کہ شکل 5 میں دکھایا گیا ہے۔

شکل 5 مائع کرسٹل مرحلہ وار سرنی کے انحراف کا اصولی خاکہ

LCOPA میں ہائی پاور اور کم وولٹیج ڈرائیونگ کے فوائد ہیں، اور یہ مہارت کے ساتھ اعلیٰ درستگی کے شہتیر کے انحراف کو حاصل کر سکتا ہے اور بغیر کسی میکانیکی جڑت کے۔ تاہم، اس میں کوتاہیاں ہیں جیسے طویل رسپانس ٹائم اور مختصر آپریٹنگ سپیکٹرم چوڑائی۔ اس کے علاوہ، چھوٹا موڑنے والا زاویہ LCOPA کی درخواست کی حد کو بھی محدود کرتا ہے، جس میں بڑے انحطاط والے زاویے کو حاصل کرنے کے لیے ایک زاویہ پروردن آلہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ تاہم، اینگل ایمپلیفیکیشن ڈیوائس کے موثر یپرچر اور واک وے اینگل جیسے عوامل کی وجہ سے، فی الحال زاویہ ایمپلیفیکیشن ڈیوائس کے لیے زیادہ زاویہ میگنیفیکیشن حاصل کرنا مشکل ہے۔ ایک ہی وقت میں، مائع کرسٹل مرحلہ وار سرنی میں آپریشن کے دوران ایک سے زیادہ تفاوت کے آرڈر ہوں گے، اور نان لائنر ارتباطی اثرات کے اثر کے ساتھ، LCOPA کی انحراف کی کارکردگی کم ہو جائے گی۔

Liquid Crystal Micro-lens Array (LCMLA) 3 lens arrays پر مشتمل ہوتا ہے، جیسا کہ شکل 6 میں دکھایا گیا ہے۔ LCOPA کے مقابلے میں، LCMLA کا انحطاط کا زاویہ بڑا ہوتا ہے اور یہ آپٹیکل ریٹرن زون سے متاثر نہیں ہوتا، اس لیے انحراف کی کارکردگی زیادہ ہوتی ہے۔ مائع کرسٹل مواد میں LC مالیکیولر ترتیب کے تبدیلی کے وقت سے متاثر، LCMLA کے لیے درکار نظری راستے کا فرق LCOPA کے مقابلے لمبا ہے۔ چھوٹا، موٹائی کو چھوٹا کیا جا سکتا ہے، لہذا LCMLA میں LCOPA کے مقابلے میں جواب کا وقت کم ہے۔ تاہم، مسلسل بیم ڈیفلیکشن اسکیننگ حاصل کرنے کے لیے، LCMLA کو کچھ فائن اینگل ڈیفلیکشن ڈیوائسز کے ساتھ استعمال کرنے کی ضرورت ہے، جو ایپلی کیشن کے نفاذ کی پیچیدگی کو بڑھاتا ہے۔ مزید یہ کہ، LCMLA ایک ملٹی لیئر لینس سرنی پر مشتمل ہے، اور سسٹم کا استحکام LCOPA سے بھی بدتر ہے۔ ایل سی ایم ایل اے خارج ہونے والی روشنی کے اہم بڑے تفاوت کی ترتیب کو تبدیل کر کے بیم انحراف حاصل کرتا ہے۔ مائیکرو لینز سرنی کی مقامی ہم آہنگی اس کے ریزولوشن کو متاثر کرتی ہے، جس کے لیے مائیکرو لینز کے سائز میں بہت چھوٹی غلطی کی ضرورت ہوتی ہے، جو ایک بڑا مسئلہ ہے جسے حل کرنے کی ضرورت ہے۔

تصویر 6 مائع کرسٹل مائیکرولینس سرنی کا اسکیمیٹک خاکہ

مائع کرسٹل پولرائزیشن گریٹنگ (LCPG) کا اصول یہ ہے کہ واقعہ کی روشنی پولرائزر سے گزر کر بائیں ہاتھ کی روشنی اور دائیں ہاتھ کی روشنی بناتی ہے، اور پھر ایل سی پی جی سے گزرتی ہے تاکہ روشنی کی شعاع کو دو مختلف سمتوں میں موڑ سکے۔ ڈیفلیکشن لائٹ پاتھ تصویر 7 میں دکھایا گیا ہے۔ LCPG الیکٹرک فیلڈ ایج ایفیکٹ سے متاثر نہیں ہوتا ہے اور اس میں ہائی ریزولوشن، قابل پروگرام کنٹرول، ہلکا پن اور لچک ہے۔ LCPG کو صرف مساوی ہاف ویو پلیٹ کا آپٹیکل پاتھ فرق پیدا کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اور مائع کرسٹل پرت کی مطلوبہ موٹائی پتلی ہوتی ہے، اس طرح اس کا ردعمل کا وقت کم ہوتا ہے۔ یہ تیز ہے اور اس میں فیز ری سیٹنگ کی وجہ سے آپٹیکل ریٹرن کا اثر نہیں ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ، یہ وسیع سپیکٹرم آپریشن بھی حاصل کر سکتا ہے۔ تاہم، ایک ہی LCPG کے لیے ایک ہی وقت میں متعدد زاویوں اور ایک بڑے فیلڈ آف ویو کی انڈیکس کی ضروریات کو حاصل کرنا مشکل ہے، اور ملٹی لیئر LCPG کی تیاری کے عمل اور نظام کے استحکام کے لیے بہت زیادہ تقاضے ہوتے ہیں۔

تصویر 7 مائع کرسٹل پولرائزیشن گریٹنگ کا اسکیمیٹک خاکہ

روایتی LCOPA ہلکا اور لچکدار ہے اور ایک چھوٹے زاویہ کی حد میں ٹھیک انحراف حاصل کر سکتا ہے۔ نظام کی پیچیدگی نسبتاً آسان ہے اور تیاری کا عمل نسبتاً پختہ ہے۔ تاہم، یہ فیز ری سیٹنگ کی وجہ سے آپٹیکل ریٹرن زون سے متاثر ہوتا ہے، اور انحراف کی کارکردگی، رسپانس ٹائم اور دیگر اشارے میں واضح کمی ہے۔ ، اب بھی مسلسل بہتری اور ترقی کی ضرورت ہے. LCMLA اور LCPG آپٹیکل ریٹرن زون سے متاثر نہیں ہوتے ہیں اور اس نے انحراف کی کارکردگی کو بہت بہتر کیا ہے۔ تاہم، بیم کی نیم مسلسل انحراف اسکیننگ حاصل کرنے کے لیے ان دونوں کو فائن اینگل ڈیفلیکشن ڈیوائسز سے لیس کرنے کی ضرورت ہے، اور دونوں زیادہ سے زیادہ انحراف کے زاویے کو حاصل کرنے کے لیے ملٹی اسٹیجز کا استعمال کرتے ہیں۔ سیریز کا ڈھانچہ ایک ایسے نظام کی طرف لے جائے گا جو بہت لمبا ہے اور نسبتاً کمزور استحکام رکھتا ہے۔ ایل سی او پی اے اور ایل سی ایم ایل اے کے مقابلے میں، ایل سی پی جی میں نہ صرف بڑے انحراف زاویہ اور ہائی ڈیفلیکشن کارکردگی کی خصوصیات ہیں، بلکہ وسیع اسپیکٹرم آپریشن کا منفرد فائدہ بھی ہے، لیکن یہ صرف ایک بڑے زاویہ وقفے کے ساتھ بیم ڈیفلیکشن اسکیننگ حاصل کرسکتا ہے۔ فی الحال، غیر مکینیکل انحراف میں مائع کرسٹل ڈیفلیکشن ٹیکنالوجی کا سب سے زیادہ مطالعہ کیا جاتا ہے، لیکن غیر پولرائزڈ روشنی کے حالات میں بڑے زاویوں اور اعلی کارکردگی کو حاصل کرنے میں اہم حدود ہیں۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، ڈیوائس کے فن تعمیر اور مواد کی قسم پر غور کیا جا سکتا ہے۔ مائع کرسٹل پولرائزنگ گریٹنگ ڈیوائسز کا استعمال کرتے وقت، بڑے زاویہ کے انحراف پر مسلسل زاویہ کی کمی کو حاصل کرنا مشکل ہوتا ہے۔ یہ ایسے مسائل ہیں جنہیں مستقبل میں حل کرنے کی ضرورت ہے۔

6. الیکٹرو آپٹیکل ڈیفلیکشن ٹیکنالوجی

الیکٹرو آپٹیکل ڈیفلیکشن ٹکنالوجی کو شہتیر کے پھیلاؤ کی سمت کے عمودی ریفریکٹیو انڈیکس گریڈینٹ کے ذریعے پیدا ہونے والے انحراف کو استعمال کرتے ہوئے محسوس کیا جاتا ہے، جیسا کہ شکل 8 میں دکھایا گیا ہے۔ دیگر ٹیکنالوجیز کے مقابلے میں، الیکٹرو آپٹک کرسٹل پر مبنی بیم ڈیفلیکٹرز ڈیفلیکشن کے فوائد رکھتے ہیں۔ زاویہ، چھوٹا سائز، تیز ردعمل کی رفتار، اور زیادہ حساسیت، لیکن ان میں کم ریزولوشن کا مسئلہ ہے۔

تصویر 8 الیکٹرو آپٹیکل ڈیفلیکشن کا اصولی خاکہ

حالیہ برسوں میں، ثانوی الیکٹرو آپٹیکل اثرات کے ساتھ الیکٹرو آپٹیکل مواد اندرون اور بیرون ملک رپورٹ ہوئے ہیں، جیسے کہ لیتھیم نائوبیٹ، بیریم ٹائٹینیٹ، وغیرہ۔ لکیری الیکٹرو آپٹیکل اثرات والے کرسٹل کے مقابلے، وہ کارکردگی میں اعلیٰ ہیں جیسے ردعمل۔ رفتار اور انحراف وولٹیج. ان میں، KTN کرسٹل سب سے زیادہ نمائندہ.

KTN کرسٹل فی الحال سب سے بڑا ثانوی الیکٹرو آپٹیکل اثر والا کرسٹل ہے۔ اس میں نمایاں خصوصیات ہیں جیسے بڑے ڈائی الیکٹرک مستقل، کم ڈائی الیکٹرک نقصان، واضح فیرو الیکٹرکٹی اور بہترین نان لائنر آپٹیکل خصوصیات۔ اس میں بیم ڈیفلیکشن کے میدان میں ایپلی کیشنز کی ایک بہت وسیع رینج ہے۔ امکان. اس وقت، غیر ملکی کمپنیوں جیسے کہ جاپان کی NTT کمپنی اور ریاستہائے متحدہ میں پنسلوانیا یونیورسٹی، نیز گھریلو ہاربن انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی، نانکائی یونیورسٹی، اور شانڈونگ اکیڈمی آف سائنسز نے KTN کی انحراف کی خصوصیات پر کافی تحقیق کی ہے۔ کرسٹل

این ٹی ٹی کمپنی اور یونیورسٹی آف پنسلوانیا نے بنیادی طور پر خلائی چارج انجیکشن پر مبنی KTN کرسٹل بیم ڈیفلیکشن ٹیکنالوجی کا مطالعہ کیا۔ شیڈونگ اکیڈمی آف سائنسز نے بنیادی طور پر KTN کرسٹل کے کمپوزیشن گریڈینٹ کے ذریعے بیم ڈیفلیکشن ٹیکنالوجی کا مطالعہ کیا۔ ہاربن انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی اور دیگر نے بنیادی طور پر KTN کرسٹل بیم ڈیفلیکٹرز کے الیکٹروڈ کا مطالعہ کیا۔ انجینئرنگ کے مسائل جیسے ساخت اور آپریٹنگ درجہ حرارت کا مطالعہ کیا گیا۔

مندرجہ ذیل مسائل فی الحال موجود ہیں: کرسٹل کی ترقی میں اعلی نظری یکسانیت حاصل کرنا اور عملی ایپلی کیشنز کی ضروریات کو پورا کرنا مشکل ہے۔ کیوری کے درجہ حرارت کے قریب ایپلی کیشنز کے لیے درست درجہ حرارت کنٹرول کے طریقوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ کیوری درجہ حرارت پر خلائی چارج انجیکشن میکانزم اور قطبیت کے بارے میں سوالات ہیں۔ سائنسی مسائل جیسے کہ نینو ریجن اور بیم ڈیفلیکشن کا کنٹرول میکانزم مزید تحقیق کی ضرورت ہے۔

ہر ایک انحراف ٹیکنالوجی کے فوائد اور نقصانات کو زیادہ بدیہی طور پر ظاہر کرنے کے لیے، ایک تقابلی تجزیہ کیا گیا، جیسا کہ جدول 1 میں دکھایا گیا ہے۔

ٹیبل 1 بیم ڈیفلیکشن ٹیکنالوجیز کا موازنہ

خلاصہ

عام طور پر استعمال ہونے والے مکینیکل مائیکرو الیکٹرو مکینیکل ڈیفارم ایبل آئینے، تیز ریفلیکشن آئینے اور اسکیننگ گیلوانومیٹرز مکینیکل ذرائع سے خارج ہونے والے آپٹیکل ایکسس کی سمت کو تبدیل کرتے ہیں۔ ان کی درستگی مائیکرو ریڈین تک پہنچ سکتی ہے اور انحراف کا زاویہ درجنوں ریڈین تک پہنچ سکتا ہے۔ ان کے پاس طب اور دیگر شعبوں میں درخواست کے وسیع امکانات ہیں۔ . تاہم، پیچیدہ ساخت، بڑا سائز، اور زیادہ توانائی کی کھپت جیسے مسائل ہیں۔ انکولی آپٹیکل سسٹمز کے بڑے سائز کی وجہ سے، اندرون اور بیرون ملک MEMS ڈیفارم ایبل آئینے بنیادی طور پر امیجنگ فیلڈ میں استعمال ہوتے ہیں۔ بیم کے انحراف کے میدان میں، چھوٹے پیمانے پر خلائی ماحول کی ضروریات کو پورا کرنا مشکل ہے۔ کیمیکلائزیشن اور ہلکے وزن کی اعلی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے۔

اکوسٹو آپٹک ڈیفلیکشن آلات میں کام کرنے والی بڑی بینڈوڈتھ ہوتی ہے، لیکن مائیکرو ریڈینز کی انحراف کی درستگی کو پورا کرنا مشکل ہوتا ہے، اور اس میں واقعہ روشنی کی طول موج، زاویہ اور توانائی کی اعلی ضروریات ہوتی ہیں اور توانائی کے بڑے نقصانات کا استعمال کرتے ہیں۔

مائع کرسٹل فیزڈ اری اور مائیکرو لینس اری جیسے طریقوں میں کم بجلی کی کھپت اور کم ڈرائیونگ وولٹیج ہوتے ہیں، لیکن ان میں سست ردعمل کی رفتار، غیر منقطع کونیی انحراف، بڑے انحراف زاویہ لیکن بڑے زاویوں پر کم انحراف کی کارکردگی ہوتی ہے، جس سے کام کی ضروریات کو پورا کرنا مشکل ہوتا ہے۔ بڑی بینڈوتھ ٹرانسمیشن۔

دیگر ٹیکنالوجیز کے مقابلے میں، الیکٹرو آپٹک کرسٹل پر مبنی بیم ڈیفلیکٹرز میں صوابدیدی انحراف زاویہ، چھوٹے سائز، تیز ردعمل کی رفتار، اور اعلیٰ حساسیت کے فوائد ہیں۔ انہیں تیز رفتار لائٹ ڈیفلیکشن ٹیکنالوجی کی معروف سمتوں میں سے ایک کو سمجھنے کے لیے موزوں ترین سمجھا جاتا ہے۔ الیکٹرو آپٹیکل مواد کی مختلف اقسام میں سے، KTN کرسٹلز پر مبنی الیکٹرو آپٹیکل ڈیفلیکٹرز میں بڑے زاویہ کے انحراف، تیز ردعمل کی رفتار، ہائی ڈیفلیکشن کی کارکردگی، ہائی ڈیفلیکشن درستگی، وسیع بینڈوتھ آپریشن وغیرہ کے فوائد ہیں، اور اس کی زیادہ صلاحیت ہے۔ اسپیس آپٹیکل کمیونیکیشن جیسے شعبوں میں ایپلی کیشنز میں، دنیا بھر میں ریسرچ ہاٹ سپاٹ بننا۔ ایک طرف، بعد کے کام کو KTN کرسٹل کی ترقی کی خصوصیات اور حالات کا تجزیہ اور مطالعہ کرنا چاہیے تاکہ یکساں ساخت اور باقاعدہ شکل کے ساتھ اعلیٰ معیار کے کرسٹل اگائے جا سکیں۔ دوسری طرف، ہمیں آہستہ آہستہ KTN کرسٹل کے خوردبین انحراف کے طریقہ کار کا مطالعہ کرنا چاہیے، جو بہت اہم ہے۔ عملی اہمیت