درمیانی-اورکت (MIR) سپیکٹرم، جو عام طور پر 2 سے 20 مائکرو میٹر تک پھیلا ہوا ہے، مشہور طور پر "مالیکیولر فنگر پرنٹ ریجن" کے نام سے جانا جاتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ گیس اور مائع کے مالیکیولز کی وسیع اکثریت کی خصوصیت کے کمپن جذب کی چوٹییں یہاں واقع ہیں۔ یہ منفرد فزیکل پراپرٹی MIR ٹیکنالوجی کو بنیادی سائنسی تحقیق اور صنعتی ایپلی کیشنز دونوں میں ایک اہم کردار فراہم کرتی ہے۔ کی ترقیدرمیانی-اورکت آپٹیکل فائبراب اس ٹیکنالوجی کو بھاری مفت-اسپیس آپٹکس سے کمپیکٹ، لچکدار، اور انتہائی مضبوط تمام-فائبر ایپلی کیشنز کے نئے دور میں منتقل کر رہا ہے۔
سپیکٹرل سینسنگ اور گیس کا پتہ لگانا
MIR ریشوں کا سب سے براہ راست اطلاق سپیکٹرل سینسنگ میں ہے۔ فلورائیڈ یا چالکوجینائیڈ گلاس ریشوں کا استعمال کرتے ہوئے، سائنسدانوں نے تمام-فائبر سپر کانٹینیوم جذب کرنے والے سپیکٹروسکوپی سسٹمز بنائے ہیں۔ مثال کے طور پر، کھوکھلی-بنیادی فائبر گیس سیلز کو ملا کر، محققین نے 7.7 μm بینڈ میں میتھین (CH₄) کا کامیابی سے پتہ لگایا ہے جس کی حساسیت 20 ppm تک ہے۔ مزید قابل ذکر بات یہ ہے کہ ٹیلوریم-کی بنیاد پر چالکوجینائیڈ گلاس پر مبنی ایک ہیلیکل فائبر پروب، ایوینسینٹ فیلڈ اینہانسمنٹ کا استعمال کرتے ہوئے،-سیٹو، غیر-غیر متزلزل نامیاتی مرکبات (VOCs) اور یہاں تک کہ لیتھیم بیٹری کے الیکٹرو اسپیکٹون سے زیادہ{1}} کے رابطے کی نگرانی کے قابل بناتا ہے۔ 2.5 سے 12.5 μm، بہترین طویل مدتی استحکام کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ ٹیکنالوجی، جو آپٹیکل راستے کو چالاکی سے انگلی کی نوک پر جوڑ دیتی ہے، ماحولیاتی نگرانی اور توانائی/کیمیائی صنعتوں کے لیے ایک انقلابی آن لائن تجزیہ کا آلہ فراہم کرتی ہے۔
لیزر پروسیسنگ اور مواد پروسیسنگ
صنعتی مینوفیکچرنگ سیکٹر میں، MIR فائبر لیزر پروسیسنگ میں نئی جہتیں کھول رہے ہیں۔ بہت سے پولیمر اور شیشے قریب-اورکت روشنی کے لیے شفاف ہوتے ہیں لیکن 2.8-3.0 μm MIR رینج میں مضبوط اندرونی جذب کو ظاہر کرتے ہیں (O-H اور C-H اسٹریچنگ وائبریشن کی وجہ سے)۔ اس خاصیت کا فائدہ اٹھاتے ہوئے، فلورائیڈ ریشوں پر مبنی فائبر بریگ گریٹنگ (FBG) لیزرز موثر، چپکنے والی-فری فیوژن سپلائینگ حاصل کر سکتے ہیں، جیسے کہ PMMA پلاسٹک آپٹیکل فائبرز کو جوڑنا، قریب کے انفراریڈ لیز سے 20 گنا زیادہ تھرمل کپلنگ کی کارکردگی کے ساتھ۔ مزید برآں، MIR ریشوں کو سوڈا-چونے کے شیشے کی درست مشینی کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو روایتی 10.6 μm CO₂ لیزرز کے مقابلے ایک چھوٹا گرمی سے متاثرہ زون اور بہتر کنارے کا معیار پیش کرتا ہے۔
بائیو میڈیکل ایپلی کیشنز اور امیجنگ
MIR ریشوں کی لچک انہیں بائیو میڈیسن میں نمایاں صلاحیت فراہم کرتی ہے۔ توہوکو یونیورسٹی کی ایک تحقیقی ٹیم نے ایک ملٹی-کور فائبر تیار کیا جو 245 اینٹی-گونجنے والے ہولو آپٹیکل ریشوں پر مشتمل ہے، جس کا کل قطر صرف 1 ملی میٹر ہے۔ یہ فائبر 3-4 μm بینڈ میں کم-نقصان کی ترسیل کو ظاہر کرتا ہے اور، سرے پر ایک ہیمسفریکل لینس کے ساتھ مل کر، اورکت تھرمل امیجنگ کے لیے اینڈوسکوپ کے ورکنگ چینل میں داخل کیا جا سکتا ہے، جو کم سے کم ناگوار تشخیص کے لیے نئے امکانات پیش کرتا ہے۔ مزید برآں، اعلیٰ طاقت والے MIR فائبر خود درست کاٹنے اور ختم کرنے کے لیے مثالی جراحی لیزر ذرائع کے طور پر کام کرتے ہیں۔
نان لائنر آپٹکس اور نوول لائٹ سورسز
4-5 μm کی حد سے باہر روایتی فلورائیڈ ریشوں کی طاقت اور استحکام کی حدود پر قابو پانے کے لیے، نئے مواد مسلسل ابھر رہے ہیں۔ حال ہی میں تیار کیے گئے فلوروٹیلورائٹ شیشے (جیسے TBAY فائبر) بہترین کیمیائی اور تھرمل استحکام کے ساتھ روایتی مواد سے زیادہ مقدار کا ایک غیر لکیری گتانک رکھتے ہیں۔ اس نے صرف 13 سینٹی میٹر لمبے ریشے میں 4.6 μm پر مرکوز ٹیون ایبل الٹرا فاسٹ دالیں پیدا کرنا ممکن بنایا ہے، یہ ایک ایسا کارنامہ ہے جس کے لیے پہلے کئی میٹر فائبر کی ضرورت ہوتی تھی۔ یہ سینٹی میٹر-اسکیل ڈیوائس پورٹیبل فیلڈ ڈیپلوئ ایبل ڈیٹیکشن آلات کی ترقی کی راہ ہموار کرتی ہے۔
نتیجہ اور آؤٹ لک
انتہائی حساس ماحولیاتی گیس کی نگرانی اور اعلی-صحت سے متعلق اعلی درجے کی مادی پروسیسنگ سے لے کر جدید ترین میڈیکل امیجنگ اور نان لائنر فوٹوونکس تک، MIR فائبر ٹیکنالوجی متعدد شعبوں کے زمین کی تزئین کی گہرائی سے نئی شکل دے رہی ہے۔ جیسا کہ فلورائیڈ، چالکوجینائیڈ، اور نوول فلوروٹیلورائٹ گلاس ریشوں کے لیے فیبریکیشن کا عمل پختہ ہوتا رہتا ہے، اور فائبر بریگ گریٹنگز اور کپلر جیسے غیر فعال اجزاء کے تمام-فائبر انضمام کے ساتھ، ہم زیادہ کمپیکٹ، موثر، اور مستحکم تمام-کا مشاہدہ کریں گے۔ قومی معیشت، بشمول صنعت، صحت کی دیکھ بھال، اور قومی سلامتی۔