ریاستہائے متحدہ میں پین اسٹیٹ یونیورسٹی کے محققین نے کہا کہ جلد ہی، سیمی کنڈکٹر کور فائبر خود ہی الیکٹریکل آپٹیکل (الیکٹرانک-آپٹیکل) کنورٹرز، اور مہنگے آپٹیکل پر انحصار کیے بغیر مہنگی "الیکٹریکل-آپٹیکل-الیکٹریکل" تبدیلی کرنے کے قابل ہو سکتا ہے۔ وصول کرنے والے اختتام پر الیکٹرانک کنورٹرز۔

یہ نئی ایجاد 1.7 مائیکرون کے اندرونی قطر کے ساتھ شیشے کی کیپلیری میں سنگل کرسٹل سلیکون کور کو جوڑ کر سنگل کرسٹل سلکان بنانے کے لیے دونوں سروں کو مضبوط اور سیل کرنا ہے، اس طرح دونوں سروں پر سستا سنگل کرسٹل سلیکون جرمینیم اور سنگل کرسٹل سلکان کو ملانا ہے۔ .یہ تحقیق پین اسٹیٹ یونیورسٹی کے شعبہ میٹریل سائنس اینڈ انجینئرنگ کے پروفیسر وینکٹرامن گوپالن اور جان بیڈنگ اور ڈاکٹریٹ کے طالب علم ژیاؤ جی نے مشترکہ طور پر کی تھی۔

1.7 مائکرون کے اندرونی قطر کے ساتھ شیشے کی کیپلیری میں ایک بے ساختہ سلکان کور شامل کریں۔

آج استعمال ہونے والا سادہ آپٹیکل فائبر صرف نرم پولیمر کوٹنگ سے ڈھکی شیشے کی ٹیوب کے ساتھ ہی فوٹون خارج کرسکتا ہے۔بہترین سگنل آپٹیکل فائبر میں شیشے سے پولیمر تک منعکس کرکے برقرار رکھا جاتا ہے، اس لیے لمبی دوری کی ترسیل کے دوران سگنل کا تقریباً کوئی نقصان نہیں ہوتا ہے۔بدقسمتی سے، کمپیوٹر سے منتقل ہونے والے تمام ڈیٹا کے لیے ترسیل کے اختتام پر مہنگے الیکٹرو آپٹیکل کنورژن ماڈیولز کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے۔

اسی طرح، ریسیور ایک ایسا کمپیوٹر ہے جسے وصول کرنے والے سرے پر مہنگے فوٹو الیکٹرک کنورٹرز کی ضرورت ہوتی ہے۔سگنل کو مضبوط کرنے کے لیے، مختلف شہروں کے درمیان انتہائی طویل فاصلے کو زیادہ حساس آپٹیکل الیکٹریکل کنورژن انجام دینے کے لیے ایک "ریپیٹر" کی ضرورت ہوتی ہے، پھر الیکٹرانوں کو بڑھانا، اور پھر ایک سپر الیکٹرو آپٹیکل کنورٹر سے گزرنا ہوتا ہے تاکہ آپٹیکل سگنل چل سکے۔ اگلے ایک تک پہنچیں ریلے آخر کار اپنی منزل تک پہنچ جاتا ہے۔

پین اسٹیٹ یونیورسٹی کے محققین کو امید ہے کہ وہ سمارٹ سیمی کنڈکٹرز سے بھرے آپٹیکل فائبرز تیار کریں گے، جس سے وہ اپنے طور پر الیکٹریکل-آپٹیکل-الیکٹریکل تبادلوں کو انجام دینے کی صلاحیت فراہم کریں گے۔فی الحال، تحقیقی ٹیم ابھی تک اپنے ہدف تک نہیں پہنچی ہے، لیکن اس نے اپنے سیمی کنڈکٹر آپٹیکل فائبر میں تمام مطلوبہ مواد کو کامیابی کے ساتھ ملا کر ثابت کیا ہے کہ یہ بیک وقت فوٹون اور الیکٹران منتقل کر سکتا ہے۔اس کے بعد، انہیں آپٹیکل فائبر کے دونوں سروں پر سنگل کرسٹل سلکان کا نمونہ بنانے کی ضرورت ہے تاکہ آپٹیکل-الیکٹریکل اور الیکٹرک-آپٹیکل تبادلوں کو حقیقی وقت میں انجام دیا جا سکے۔

بیڈنگ نے 2006 میں سلکان سے بھرے ریشوں کے استعمال کی فزیبلٹی کا مظاہرہ کیا، اور پھر جی نے اپنے ڈاکٹریٹ کے مقالے کی تحقیق میں شیشے کی کیپلیریوں کے ساتھ اعلیٰ طہارت والے واحد کرسٹل سلکان جرمینیم کو جوڑنے کے لیے لیزر کا استعمال کیا۔نتیجہ ایک سمارٹ مونوسیلیکون مہر ہے جو 2,000 گنا لمبا ہے، جو بیڈنگ کے اعلیٰ کارکردگی والے اصل پروٹو ٹائپ کو تجارتی لحاظ سے قابل عمل مواد میں تبدیل کرتا ہے۔

Xiaoyu Ji، پین اسٹیٹ یونیورسٹی کے شعبہ مواد سائنس میں پی ایچ ڈی کے امیدوار، Argonne نیشنل لیبارٹری میں کرسٹلائزیشن ٹیسٹ کر رہے ہیں۔

یہ انتہائی چھوٹا سنگل کرسٹل سلکان کور جی کو 750-900 ڈگری فارن ہائیٹ کے درجہ حرارت پر شیشے کے کور کے مرکز میں کرسٹل ڈھانچے کو پگھلنے اور بہتر کرنے کے لیے لیزر اسکینر کا استعمال کرنے کی بھی اجازت دیتا ہے، اس طرح شیشے کی سلیکون آلودگی سے بچا جا سکتا ہے۔

لہذا، سمارٹ سیمی کنڈکٹرز اور سادہ آپٹیکل فائبر کو ایک ہی آپٹیکل-الیکٹریکل فائبر کے ساتھ ملانے کی بیڈنگ کی پہلی کوشش سے 10 سال سے زیادہ کا عرصہ لگا ہے۔

اس کے بعد، محققین اصلاح کرنا شروع کریں گے (اس لیے کہ سمارٹ فائبر کو ٹرانسمیشن کی رفتار اور معیار تک سادہ فائبر سے موازنہ کیا جا سکے) اور عملی ایپلی کیشنز کے لیے سلیکون جرمینیم کا نمونہ بنائیں گے، بشمول اینڈوسکوپس، امیجنگ اور فائبر لیزر۔