कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (Caltech) के वैज्ञानिकों ने सीधे सिलिकॉन वेफर्स पर अल्ट्रा-लो लॉस (अत्यंत कम नुकसान वाले) ऑप्टिकल पथ बनाने का एक तरीका विकसित किया है। नई तकनीक प्रकाश को ऐसे नुकसान के साथ निर्देशित करने की अनुमति देती है जो ऑप्टिकल फाइबर के आंकड़ों के करीब है, विशेष रूप से दृश्य तरंग दैर्ध्य सीमा में।
शोधकर्ताओं ने जर्मनोसिलिकेट ग्लास का उपयोग किया - वही सामग्री जो ऑप्टिकल फाइबर में होती है। वेवगाइड्स को सर्पिल के रूप में बनाया जाता है ताकि प्रकाश केवल कुछ सेंटीमीटर आकार की कॉम्पैक्ट चिप पर एक लंबा रास्ता तय कर सके। यह एक स्पूल पर फाइबर को लपेटने जैसा है, लेकिन नैनोस्केल पर।
दृश्य स्पेक्ट्रम में, नया प्लेटफॉर्म सिलिकॉन नाइट्राइड - जो फोटोनिक इंटीग्रेटेड सर्किट के लिए मानक सामग्री है - से 20 गुना बेहतर प्रदर्शन करता है। नुकसान को इतना कम कर दिया गया है कि इन वेवगाइड्स पर आधारित लेजर प्रकाश की सुसंगतता (coherence) में सौ गुना से अधिक का सुधार प्रदर्शित करते हैं।
परियोजना प्रमुख कैरी वाहाला बताते हैं कि यह विधि ऑप्टिकल फाइबर निर्माण के लाभों को मानक 8- और 12-इंच सिलिकॉन वेफर्स पर स्थानांतरित करती है। शोध के सह-लेखक, पोस्टडॉक्टरल फेलो हाओ-जिंग चेन और स्नातक छात्र केलन कोलबर्न, इस बात पर जोर देते हैं कि सतह की चिकनाई भट्टी में परमाणु स्तर तक 'रीमेल्टिंग' (पुनः पिघलाने) के माध्यम से प्राप्त की जाती है।
परिणाम नेचर पत्रिका में प्रकाशित हुए हैं। उपकरणों का परीक्षण पहले ही रिंग रेज़ोनेटर, विभिन्न प्रकार के लेजर और नॉन-लीनियर रेज़ोनेटर में किया जा चुका है। संभावित अनुप्रयोगों में चिप-आधारित परमाणु घड़ियां, जाइरोस्कोप, क्वांटम सिस्टम और एआई डेटा केंद्रों में ऊर्जा-कुशल संचार शामिल हैं।
आने वाले वर्षों में यह लघु सेंसरों और क्वांटम प्रौद्योगिकियों के विकास को कैसे प्रभावित करेगा? फिलहाल एक बात स्पष्ट है: कम नुकसान अधिक सुसंगत और किफायती फोटोनिक सर्किट का मार्ग प्रशस्त करते हैं, जो पहले सिलिकॉन पर असंभव लगते थे।
यह कार्य DARPA, अमेरिकी वायु सेना और अन्य संगठनों द्वारा वित्त पोषित था। वैज्ञानिक इस बात पर जोर देते हैं कि यह केवल एक मध्यवर्ती चरण है - अभी और महत्वपूर्ण प्रगति होनी बाकी है।
