एक अमेरिकी टीम ने माइक्रोडिस्क लेज़रों को ट्यून करने के लिए एक नई विधि का प्रस्ताव किया है

हार्वर्ड मेडिकल स्कूल (एचएमएस) और एमआईटी जनरल हॉस्पिटल की एक संयुक्त शोध टीम का कहना है कि उन्होंने पीईसी नक़्क़ाशी विधि का उपयोग करके एक माइक्रोडिस्क लेजर के आउटपुट की ट्यूनिंग हासिल की है, जो नैनोफोटोनिक्स और बायोमेडिसिन के लिए एक नया स्रोत बना रहा है। "होनहार"।

(माइक्रोडिस्क लेजर के आउटपुट को PEC etching विधि द्वारा समायोजित किया जा सकता है)

के क्षेत्र मेंनैनोफोटोनिक्सऔर बायोमेडिसिन, माइक्रोडिस्कपराबैंगनीकिरणऔर नैनोडिस्क लेज़र्स होनहार हो गए हैंप्रकाश स्रोतऔर जांच। ऑन-चिप फोटोनिक संचार, ऑन-चिप बायोइमेजिंग, बायोकेमिकल सेंसिंग और क्वांटम फोटॉन सूचना प्रसंस्करण जैसे कई अनुप्रयोगों में, उन्हें तरंग दैर्ध्य और अल्ट्रा-नैरो बैंड सटीकता का निर्धारण करने में लेजर आउटपुट प्राप्त करने की आवश्यकता है। हालांकि, यह बड़े पैमाने पर इस सटीक तरंग दैर्ध्य के माइक्रोडिस्क और नैनोडिस्क लेज़रों के निर्माण के लिए चुनौतीपूर्ण है। वर्तमान नैनोफैब्रिकेशन प्रक्रियाएं डिस्क व्यास की यादृच्छिकता का परिचय देती हैं, जिससे लेजर मास प्रोसेसिंग और उत्पादन में एक सेट तरंग दैर्ध्य प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है।ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक दवाएक अभिनव ऑप्टोकेमिकल (PEC) नक़्क़ाशी तकनीक विकसित की है जो सबननोमीटर सटीकता के साथ एक माइक्रोडिस्क लेजर के लेजर तरंग दैर्ध्य को ठीक से ट्यून करने में मदद करती है। काम एडवांस्ड फोटोनिक्स जर्नल में प्रकाशित हुआ है।

फोटोकेमिकल नक़्क़ाशी
रिपोर्टों के अनुसार, टीम की नई विधि सटीक, पूर्व निर्धारित उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य के साथ माइक्रो-डिस्क लेज़रों और नैनोडिस्क लेजर सरणियों के निर्माण को सक्षम करती है। इस सफलता की कुंजी PEC etching का उपयोग है, जो एक माइक्रोडिस्क लेजर की तरंग दैर्ध्य को ठीक करने के लिए एक कुशल और स्केलेबल तरीका प्रदान करता है। उपरोक्त परिणामों में, टीम ने इंडियम फॉस्फाइड कॉलम संरचना पर सिलिका के साथ कवर किए गए माइक्रोडिस्क को सफलतापूर्वक इंडियम गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फेटिंग माइक्रोडिस्क प्राप्त किया। फिर उन्होंने इन माइक्रोडिस्क के लेजर तरंग दैर्ध्य को सल्फ्यूरिक एसिड के एक पतला समाधान में फोटोकैमिकल नक़्क़ाशी का प्रदर्शन करके एक निर्धारित मूल्य के लिए ठीक से ट्यून किया।
उन्होंने विशिष्ट फोटोकैमिकल (पीईसी) नक़्क़ाशी के तंत्र और गतिशीलता की भी जांच की। अंत में, उन्होंने विभिन्न लेजर तरंग दैर्ध्य के साथ स्वतंत्र, पृथक लेजर कणों का उत्पादन करने के लिए एक पॉलीडिमिथाइलसिलोक्सेन सब्सट्रेट पर तरंग दैर्ध्य-ट्यून माइक्रोडिस्क सरणी को स्थानांतरित कर दिया। परिणामी माइक्रोडिस्क लेजर उत्सर्जन के एक अल्ट्रा-वाइडबैंड बैंडविड्थ को दिखाता हैलेज़र0.6 एनएम से कम कॉलम पर और 1.5 एनएम से कम पृथक कण।

बायोमेडिकल अनुप्रयोगों के लिए दरवाजा खोलना
यह परिणाम कई नए नैनोफोटोनिक्स और बायोमेडिकल अनुप्रयोगों के लिए दरवाजा खोलता है। उदाहरण के लिए, स्टैंड-अलोन माइक्रोडिस्क लेजर विषम जैविक नमूनों के लिए फिजिको-ऑप्टिकल बारकोड के रूप में काम कर सकते हैं, जो विशिष्ट सेल प्रकारों के लेबलिंग को सक्षम करते हैं और मल्टीप्लेक्स विश्लेषण में विशिष्ट अणुओं के लक्ष्यीकरण को सक्षम करते हैं। इस प्रकार, केवल कुछ विशिष्ट सेल प्रकारों को एक ही समय में लेबल किया जा सकता है। इसके विपरीत, एक माइक्रोडिस्क लेजर का अल्ट्रा-नैरो बैंड लाइट उत्सर्जन एक ही समय में अधिक सेल प्रकारों की पहचान करने में सक्षम होगा।
टीम ने परीक्षण किया और सफलतापूर्वक बायोमार्कर के रूप में माइक्रोडिस्क लेजर कणों को सटीक रूप से ट्यून किया, उन्हें सामान्य स्तन उपकला कोशिकाओं MCF10A को सुसंस्कृत करने के लिए उपयोग किया। अपने अल्ट्रा-वाइडबैंड उत्सर्जन के साथ, ये लेजर संभावित रूप से बायोसेंसिंग में क्रांति ला सकते हैं, जो कि साइटोडायनामिक इमेजिंग, फ्लो साइटोमेट्री और मल्टी-एमिक्स विश्लेषण जैसी सिद्ध बायोमेडिकल और ऑप्टिकल तकनीकों का उपयोग करते हैं। PEC etching पर आधारित तकनीक माइक्रोडिस्क लेज़रों में एक प्रमुख अग्रिम है। विधि की स्केलेबिलिटी, साथ ही साथ इसके सबनैनोमीटर परिशुद्धता, नैनोफोटोनिक्स और बायोमेडिकल उपकरणों में लेज़रों के अनगिनत अनुप्रयोगों के लिए नई संभावनाओं को खोलती है, साथ ही साथ विशिष्ट सेल आबादी और विश्लेषणात्मक अणुओं के लिए बारकोड भी।