With New Optical Device, Engineers Can Fine Tune The Color Of Light

प्लेटो द्वारा पुनर्प्रकाशित

अनुयायियों: 0

होम > दबाएँ > नए ऑप्टिकल उपकरण से इंजीनियर प्रकाश के रंग को बेहतर बना सकते हैं

शांहुई फैन (छवि क्रेडिट: रॉड सेर्सी)

सार:
किसी भी ग्रेड स्कूल के विज्ञान छात्र को पहला सबक यह सीखना है कि सफेद रोशनी बिल्कुल भी सफेद नहीं है, बल्कि यह कई फोटॉनों का एक संयोजन है, ऊर्जा की वे छोटी बूंदें जो इंद्रधनुष के हर रंग - लाल, नारंगी, पीले से प्रकाश बनाती हैं। , हरा, नीला, नील, बैंगनी।

नए ऑप्टिकल डिवाइस के साथ, इंजीनियर प्रकाश के रंग को ठीक कर सकते हैं

स्टैनफोर्ड, सीए | 23 अप्रैल, 2021 को पोस्ट किया गया

अब, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक ऑप्टिकल उपकरण विकसित किया है जो इंजीनियरों को प्रकाश की धारा में प्रत्येक व्यक्तिगत फोटॉन की आवृत्तियों को लगभग किसी भी रंग के मिश्रण में बदलने और ठीक करने की अनुमति देता है। परिणाम, 23 अप्रैल को नेचर कम्युनिकेशन में प्रकाशित, एक नया फोटोनिक आर्किटेक्चर है जो डिजिटल संचार और कृत्रिम बुद्धिमत्ता से लेकर अत्याधुनिक क्वांटम कंप्यूटिंग तक के क्षेत्रों को बदल सकता है।

स्टैनफोर्ड में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर और पेपर के वरिष्ठ लेखक शानहुई फैन ने कहा, "यह शक्तिशाली नया उपकरण इंजीनियर के हाथों में नियंत्रण की डिग्री देता है जो पहले संभव नहीं था।"

तिपतिया घास का पत्ता प्रभाव

संरचना में प्रकाश के लिए एक कम-नुकसान वाला तार होता है जो फोटॉन की एक धारा को ले जाता है जो एक व्यस्त मार्ग पर कई कारों की तरह गुजरती है। फिर फोटॉन रिंगों की एक श्रृंखला में प्रवेश करते हैं, जैसे हाईवे क्लोवरलीफ़ में ऑफ-रैंप। प्रत्येक रिंग में एक मॉड्यूलेटर होता है जो गुजरने वाले फोटॉनों की आवृत्ति को बदल देता है - वे आवृत्तियां जिन्हें हमारी आंखें रंग के रूप में देखती हैं। आवश्यकतानुसार कई रिंग हो सकते हैं, और इंजीनियर वांछित आवृत्ति परिवर्तन में डायल करने के लिए मॉड्यूलेटर को बारीकी से नियंत्रित कर सकते हैं।

शोधकर्ताओं ने जिन अनुप्रयोगों की परिकल्पना की है उनमें कृत्रिम बुद्धिमत्ता के लिए ऑप्टिकल तंत्रिका नेटवर्क शामिल हैं जो इलेक्ट्रॉनों के बजाय प्रकाश का उपयोग करके तंत्रिका गणना करते हैं। ऑप्टिकल न्यूरल नेटवर्क को पूरा करने वाली मौजूदा विधियां वास्तव में फोटॉनों की आवृत्तियों को नहीं बदलती हैं, बल्कि केवल एक ही आवृत्ति के फोटॉनों को फिर से रूट करती हैं। शोधकर्ताओं का कहना है कि आवृत्ति हेरफेर के माध्यम से ऐसी तंत्रिका गणना करने से बहुत अधिक कॉम्पैक्ट डिवाइस बन सकते हैं।

फैन लैब में पोस्ट-डॉक्टरल स्कॉलर और पेपर के दूसरे लेखक अविक दत्त ने कहा, "हमारा उपकरण छोटे पदचिह्न के साथ मौजूदा तरीकों से एक महत्वपूर्ण प्रस्थान है और फिर भी जबरदस्त नई इंजीनियरिंग लचीलापन प्रदान करता है।"

प्रकाश को देखकर

एक फोटॉन का रंग उस आवृत्ति से निर्धारित होता है जिस पर फोटॉन प्रतिध्वनित होता है, जो बदले में, इसकी तरंग दैर्ध्य का एक कारक है। एक लाल फोटॉन की आवृत्ति अपेक्षाकृत धीमी होती है और तरंग दैर्ध्य लगभग 650 नैनोमीटर होता है। स्पेक्ट्रम के दूसरे छोर पर, नीली रोशनी की आवृत्ति लगभग 450 नैनोमीटर की तरंग दैर्ध्य के साथ बहुत तेज होती है।

एक साधारण परिवर्तन में एक फोटॉन को 500 नैनोमीटर की आवृत्ति से, मान लीजिए, 510 नैनोमीटर पर स्थानांतरित करना शामिल हो सकता है - या, जैसा कि मानव आंख इसे पंजीकृत करेगी, सियान से हरे रंग में परिवर्तन। स्टैनफोर्ड टीम की वास्तुकला की शक्ति यह है कि यह इन सरल परिवर्तनों को निष्पादित कर सकती है, लेकिन बेहतर नियंत्रण के साथ कहीं अधिक परिष्कृत परिवर्तन भी कर सकती है।

आगे समझाने के लिए, फैन आने वाली प्रकाश धारा का एक उदाहरण प्रस्तुत करता है जिसमें 20-नैनोमीटर रेंज में 500 प्रतिशत फोटॉन और 80 नैनोमीटर पर 510 प्रतिशत फोटॉन शामिल हैं। इस नए उपकरण का उपयोग करके, एक इंजीनियर उस अनुपात को 73 नैनोमीटर पर 500 प्रतिशत और 27 नैनोमीटर पर 510 प्रतिशत तक ठीक कर सकता है, यदि वह चाहे, तो फोटॉनों की कुल संख्या को संरक्षित करते हुए। या उस मामले में अनुपात 37 और 63 प्रतिशत हो सकता है। अनुपात निर्धारित करने की यह क्षमता ही इस उपकरण को नया और आशाजनक बनाती है। इसके अलावा, क्वांटम दुनिया में, एक ही फोटॉन में कई रंग हो सकते हैं। उस परिस्थिति में, नया उपकरण वास्तव में एक फोटॉन के लिए विभिन्न रंगों के अनुपात को बदलने की अनुमति देता है।

"हम कहते हैं कि यह उपकरण 'मनमाने' परिवर्तन की अनुमति देता है लेकिन इसका मतलब 'यादृच्छिक' नहीं है," सिद्धार्थ बुद्धिराजू ने कहा, जो शोध के दौरान फैन की प्रयोगशाला में स्नातक छात्र थे और पेपर के पहले लेखक हैं और जो अब फेसबुक रियलिटी में काम करते हैं लैब्स। “इसके बजाय, हमारा मतलब यह है कि हम इंजीनियर के लिए आवश्यक किसी भी रैखिक परिवर्तन को प्राप्त कर सकते हैं। यहां भारी मात्रा में इंजीनियरिंग नियंत्रण है।”

“यह बहुत बहुमुखी है। इंजीनियर आवृत्तियों और अनुपातों को बहुत सटीक रूप से नियंत्रित कर सकता है और विभिन्न प्रकार के परिवर्तन संभव हैं, ”फैन ने कहा। “यह इंजीनियर के हाथों में नई शक्ति देता है। वे इसका उपयोग कैसे करेंगे यह उन पर निर्भर है।”

# # #

अतिरिक्त लेखकों में पोस्टडॉक्टरल विद्वान मोमचिल मिंकोव, जो अब फ्लेक्सकंप्यूट में हैं, और इयान एडी विलियमसन, जो अब Google X में हैं, शामिल हैं।

इस शोध को अमेरिकी वायु सेना वैज्ञानिक अनुसंधान कार्यालय द्वारा समर्थित किया गया था।

####

अधिक जानकारी के लिए, कृपया क्लिक करें यहाँ उत्पन्न करें

संपर्क:
टॉम एबेट
650-736-2245

@स्टैनफोर्ड

कॉपीराइट © स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी

अगर आपके पास कोई टिप्पणी है, तो कृपया Contact हमें.

न्यूज़ रिलीज़ के जारीकर्ता, न कि 7 वेव, इंक। या नैनो टेक्नोलॉजी नाउ, सामग्री की सटीकता के लिए पूरी तरह से जिम्मेदार हैं।

बुकमार्क: