لڪير ۽ غير لڪير آپٽڪس جو جائزو

لڪير آپٽڪس ۽ غير لائنر آپٽڪس جو جائزو

مادي سان روشنيءَ جي رابطي جي بنياد تي، نظريات کي ورهائي سگھجي ٿو لڪير واري نظريي (LO) ۽ nonlinear optics (NLO). لڪير آپٽڪس (LO) ڪلاسيڪل آپٽڪس جو بنياد آهي، روشني جي لڪير واري رابطي تي ڌيان ڏيڻ. ان جي ابتڙ، nonlinear optics (NLO) تڏهن ٿئي ٿو جڏهن روشنيءَ جي شدت سڌي طرح مادي جي نظرياتي ردعمل سان متناسب نه هجي، خاص طور تي تيز چمڪدار حالتن ۾، جهڙوڪ ليزر.

لينر آپٽڪس (LO)
LO ۾، روشني گهٽ شدت تي مادي سان رابطو ڪري ٿي، عام طور تي هڪ فوٽوون في ايٽم يا ماليڪيول شامل آهي. هن رابطي جي نتيجي ۾ ايٽمي يا ماليڪيولر رياست جي گهٽ ۾ گهٽ تحريف، ان جي قدرتي، اڻڄاتل حالت ۾ رهي ٿي. LO ۾ بنيادي اصول اهو آهي ته هڪ اليڪٽرڪ فيلڊ ذريعي هڪ ڊپول سڌو سنئون فيلڊ جي طاقت سان متناسب آهي. تنهن ڪري، LO superposition ۽ additivity جي اصولن کي پورو ڪري ٿو. سپرپوزيشن اصول ٻڌائي ٿو ته جڏهن هڪ نظام ڪيترن ئي برقي مقناطيسي لهرن جي تابع آهي، مجموعي ردعمل هر موج جي انفرادي ردعمل جي مجموعن جي برابر آهي. اضافو ساڳيو ڏيکاري ٿو ته هڪ پيچيده نظرياتي نظام جو مجموعي ردعمل ان جي انفرادي عناصر جي جوابن کي گڏ ڪندي طئي ڪري سگهجي ٿو. LO ۾ لڪيريت جو مطلب آهي ته روشني جو رويو مسلسل آهي جيئن شدت ۾ تبديلي اچي ٿي - آئوٽ ان پٽ جي تناسب آهي. ان کان علاوه، LO ۾، ڪو به فريڪوئنسي ميڪنگ نه آهي، تنهنڪري اهڙي نظام مان گذرڻ واري روشني ان جي تعدد برقرار رکي ٿي جيتوڻيڪ اها ايمپليفڪيشن يا فيز ترميمن مان گذري ٿي. LO جي مثالن ۾ روشنيءَ جو رابطو بنيادي بصري عنصرن جهڙوڪ لينس، آئيني، موج پليٽ، ۽ تفاوت گريٽنگ شامل آهن.

غير لڪير آپٽڪس (NLO)
اين ايل او کي مضبوط روشنيءَ جي غير لڪير جواب جي ڪري، خاص ڪري تيز شدت واري حالتن ۾، جتي آئوٽ ان پٽ جي طاقت سان غير متناسب آهي. اين ايل او ۾، هڪ ئي وقت ڪيترن ئي فوٽونز مواد سان لهه وچڙ ۾ ايندا آهن، جنهن جي نتيجي ۾ روشنيءَ جو ميلاپ ۽ اضطراري انڊيڪس ۾ تبديليون اينديون آهن. LO جي برعڪس، جتي روشني جو رويو مسلسل رهي ٿو بغير شدت جي، غير لڪير اثرات صرف انتهائي روشني جي شدت تي ظاهر ٿيندا آهن. هن شدت تي، ضابطا جيڪي عام طور تي روشنيءَ جي رابطي کي سنڀاليندا آهن، جهڙوڪ سپرپوزيشن اصول، هاڻي لاڳو نه ٿيندا آهن، ۽ حتي خال به غير لڪيريءَ سان ڪم ڪري سگهي ٿو. روشني ۽ مادي جي وچ ۾ رابطي ۾ غير لڪيريت مختلف روشني جي تعدد جي وچ ۾ رابطي جي اجازت ڏئي ٿي، جنهن جي نتيجي ۾ واقعا جهڙوڪ هارمونڪ نسل، ۽ رقم ۽ فرق جي فريکوئنسي نسل. ان کان علاوه، غير لڪير آپٽڪس شامل آهن پيراميٽرڪ پروسيس جنهن ۾ روشني توانائي کي نئين تعدد پيدا ڪرڻ لاء ٻيهر ورهايو ويندو آهي، جيئن پيراميٽرڪ ايمپليفڪيشن ۽ اوسيليشن ۾ ڏٺو ويو آهي. ٻي اهم خصوصيت سيلف فيز ماڊلوليشن آهي، جنهن ۾ روشنيءَ جي لهر جو مرحلو پنهنجي شدت سان تبديل ٿيندو آهي- هڪ اهڙو اثر جيڪو آپٽيڪل ڪميونيڪيشن ۾ اهم ڪردار ادا ڪري ٿو.

لڪير ۽ غير لڪير آپٽڪس ۾ هلڪو-معاملو رابطي
LO ۾، جڏهن روشني هڪ مواد سان لهه وچڙ ۾ اچي ٿي، مواد جو ردعمل سڌي طرح روشني جي شدت سان متناسب آهي. ان جي ابتڙ، اين ايل او ۾ مواد شامل آهن جيڪي نه رڳو روشني جي شدت کي جواب ڏين ٿا، پر وڌيڪ پيچيده طريقن سان پڻ. جڏهن تيز شدت واري روشني هڪ غير لڪير مواد کي ماريندو آهي، اهو نوان رنگ پيدا ڪري سگهي ٿو يا غير معمولي طريقن سان روشني کي تبديل ڪري سگهي ٿو. مثال طور، ڳاڙهي روشني سائي روشني ۾ تبديل ٿي سگهي ٿي ڇاڪاڻ ته مواد جي جواب ۾ صرف هڪ متناسب تبديلي کان وڌيڪ شامل آهي - ان ۾ فريڪوئنسي ٻيڻو يا ٻيون پيچيده تعامل شامل ٿي سگھي ٿو. اهو رويو نظرياتي اثرات جي هڪ پيچيده سيٽ ڏانهن وٺي ٿو جيڪو عام لڪير واري مواد ۾ نه ڏٺو ويو آهي.

لڪير ۽ غير لڪير آپٽيڪل ٽيڪنالاجي جي ايپليڪيشنون
LO وڏي پيماني تي استعمال ٿيندڙ آپٽيڪل ٽيڪنالاجيز جي وسيع رينج کي ڍڪي ٿو، بشمول لينس، آئيني، موج پليٽ، ۽ ڊفريشن گريٽنگ. اهو سڀ کان وڌيڪ آپٽيڪل سسٽم ۾ روشني جي رويي کي سمجهڻ لاء هڪ سادي ۽ ڪمپيوٽيبل فريم ورڪ فراهم ڪري ٿو. ڊوائيسز جهڙوڪ فيز شفٽر ۽ بيم اسپلٽر اڪثر ڪري LO ۾ استعمال ٿيندا آهن، ۽ فيلڊ ان نقطي تي ترقي ڪئي آهي جتي LO سرڪٽس کي اهميت حاصل ٿي چڪي آهي. اهي سرڪٽ هاڻي ملٽي فنڪشنل اوزار طور ڏٺا ويا آهن، ايپليڪيشنن سان گڏ علائقن ۾ جهڙوڪ مائڪرو ويڪرو ۽ ڪوانٽم آپٽيڪل سگنل پروسيسنگ ۽ اڀرندڙ بايو هيورسٽڪ ڪمپيوٽنگ آرڪيٽيڪچر. NLO نسبتا نئين آهي ۽ مختلف شعبن کي پنهنجي مختلف ايپليڪيشنن ذريعي تبديل ڪيو آهي. ٽيليڪميونيڪيشن جي شعبي ۾، اهو فائبر آپٽڪ سسٽم ۾ اهم ڪردار ادا ڪري ٿو، ڊيٽا جي منتقلي جي حدن کي متاثر ڪري ٿو جيئن ليزر پاور وڌائي ٿي. تجزياتي اوزار اين ايل او کان ترقي يافته مائڪرو اسڪوپي ٽيڪنڪ جي ذريعي فائدو وٺن ٿا جهڙوڪ ڪنفوڪل مائڪرو اسڪوپي، جيڪا اعلي ريزوليوشن، لوڪلائزڊ اميجنگ مهيا ڪري ٿي. اين ايل او پڻ نئين ليزرز جي ترقي کي چالو ڪندي ۽ نظرياتي ملڪيت کي تبديل ڪندي ليزرز کي وڌائي ٿو. اهو پڻ بهتر ڪيو آهي آپٽيڪل اميجنگ ٽيڪنالاجي دواسازي جي استعمال لاءِ طريقن جهڙوڪ سيڪنڊ-هارمونڪ نسل ۽ ٻه-فوٽن فلورسنس استعمال ڪندي. بايوفوٽونڪس ۾، اين ايل او گهٽ ۾ گهٽ نقصان سان بافتن جي گہرے تصويرن کي آسان بڻائي ٿو ۽ ليبلنگ مفت بايو ڪيميڪل برعڪس مهيا ڪري ٿو. فيلڊ ۾ ترقي يافته terahertz ٽيڪنالاجي آهي، ان کي ممڪن بڻائي ٿو ته شديد واحد-مدت terahertz دال پيدا ڪرڻ. ڪوانٽم آپٽڪس ۾، غير لڪير اثرات فريڪوئنسي ڪنورٽرز ۽ entangled فوٽوون برابري جي تياري ذريعي ڪوانٽم ڪميونيڪيشن کي آسان بڻائي ٿو. ان کان علاوه، اين ايل او جي جدت برلوئن اسڪيٽرنگ ۾ مائڪرو ويڪرو پروسيسنگ ۽ لائٽ فيز ڪنجوگيشن سان مدد ڪئي. مجموعي طور تي، اين ايل او جاري آهي ٽيڪنالاجي ۽ تحقيق جي حدن کي مختلف شعبن ۾.

لڪير ۽ غير لائنر آپٽڪس ۽ جديد ٽيڪنالاجيز لاءِ انهن جا اثر
Optics ٻنهي روزمره جي ايپليڪيشنن ۽ جديد ٽيڪنالاجيز ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا. LO ڪيترن ئي عام آپٽيڪل سسٽم لاءِ بنياد فراهم ڪري ٿو، جڏهن ته NLO علائقن ۾ جدت کي هلائي ٿو جهڙوڪ ٽيليڪميونيڪيشن، مائڪرو اسڪوپي، ليزر ٽيڪنالاجي، ۽ بائيوفوٽونڪس. اين ايل او ۾ تازيون واڌايون، خاص طور تي جيئن ته اهي ٻه طرفي مواد سان لاڳاپيل آهن، انهن جي امڪاني صنعتي ۽ سائنسي ايپليڪيشنن جي ڪري تمام گهڻو ڌيان حاصل ڪيو آهي. سائنسدان پڻ جديد مواد کي ڳولي رهيا آهن جهڙوڪ لڪير ۽ غير لڪير خاصيتن جي ترتيب وار تجزيي ذريعي ڪوانٽم ڊٽس. جيئن تحقيق ترقي ڪري ٿي، LO ۽ NLO جي گڏيل سمجھڻ ٽيڪنالاجي جي حدن کي وڌائڻ ۽ نظرياتي سائنس جي امڪانن کي وڌائڻ لاء اهم آهي.