अनेक अणू एकत्र येऊन रेणू तयार होताना अणूंची त्या रेणूमधली मांडणी वेगवेगळ्या पद्धतीने होऊन त्याच्या वेगळ्या रचना तयार होऊ शकतात. अश्या रचनांना समसूत्री(आयसोमर/isomer) म्हणतात. काही समसूत्रींतील अणूंच्या रचना एकमेकांचे आरशातले प्रतिबिंब असतात. जसे दोन हात एकमेकांवर ठेवल्यास तंतोतंत जुळत नाहीत, तश्याच ह्या रचना एकमेकांवर ठेवल्यास जुळत नाहीत. अशा रेणूंना हस्तसम (कायरल/ chiral) रेणू म्हणतात. हस्तसम रेणूची एक रचना औषधी असू शकते तर दुसरी शरीराला हानिकारक. पेनिसिलिनचा रेणू याचे उत्तम उदाहरण आहे. एवढे एक कारण हस्तसम रेणूंचा अभ्यास करण्यासाठी पुरेसे आहेच, पण असे रेणू त्यांचा इतर अनेक रोचक गुणधर्मांसाठी देखील संशोधक अभ्यासतात.

रेणूच्या रचनेचा व तो तयार होण्याच्या प्रक्रियेचा अभ्यास करण्यासाठी संशोधक अगदी लहान अवधीचा लेसर स्पंद (पल्स) वापरून इच्छित प्रक्रियेची चित्रफीत किंवा व्हिडिओ नोंदवतात. लेसर स्पंद इतक्या सूक्ष्म अवधीचे असावे लागतात की ते ॲटोसेकंदात मोजावे लागतात. एक ॲटोसेकंद म्हणजे एका सेकंदाच्या एक अब्जाव्या भागाचा एक अब्जावा भाग (१०^-१८ सेकंद). हस्तसम रेणूंचा अभ्यास करण्यासाठी स्पंदांतील प्रकाश चक्रीय ध्रुवित (सर्क्युलरली पोलराईस्ड/circularly polarised) असावा लागतो. चक्रीय ध्रुवित प्रकाशाला हस्तसम रेणूंच्या वेगवेगळ्या रचनांचा प्रतिसाद वेगवेगळा असतो, त्यामुळे प्रत्येक रचना वेगळी ओळखणे शक्य होते. ॲटोसेकंद स्पंद निर्माण करायला मात्र अत्यंत खर्चिक, किचकट आणि अवघड असतात व त्यासाठी अवाढव्य उपकरणेही लागतात.

टेबलवर मावेल असा छोटेखानी चक्रीय ध्रुवित ॲटोसेकंद-स्पंद-जनक तयार करता येईल अशी योजना भारतीय तंत्रज्ञान संस्था मुंबई येथील प्राध्यापक गोपाल दीक्षित यांच्या गटाने एका नवीन तात्विक अभ्यासात प्रस्तावित केली आहे. प्रस्तावित पद्धतीत एक ठराविक वारंवारता (फ्रीक्वेन्सी/frequency) व त्याची दुप्पट वारंवारता (एकपट-दुप्पट वारंवारता जोडी) असलेल्या लेसर स्रोताचा प्रकाश ग्राफीन सारख्या घन पदार्थांवर पाडून त्यापासून उच्च-वारंवारता असलेला अत्यंत लहान अवधीचा स्पंद उत्पन्न करतात. ह्या पद्धतीत एकपट व दुप्पट वारंवारतेच्या प्रकाशाच्या तीव्रता एकमेकांच्या ठराविक प्रमाणात असण्याचे कोणतेही बंधन नसते. मूळ प्रकाशस्रोतात काही दोष असतील तर त्याचा परिणाम उत्पन्न झालेल्या स्पंदांवर होत नाही. ‘फिजिकल रिव्ह्यू अप्पलाईड’ ह्या जर्नल मध्ये हा अभ्यास प्रकाशित झाला. या संशोधनाला विज्ञान आणि अभियांत्रिकी संशोधन मंडळाने(एसइआरबी) सहाय्य दिले. 

प्रकाश हा मूलत: विद्युतचुंबकीय तरंग आहे. प्रकाश ज्या दिशेने जातो त्या दिशेशी काटकोनात असलेल्या प्रतलात विद्युत कंपने असतात. ज्या स्क्रीनवर तुम्ही हे वाचत आहात त्या स्क्रीनच्या आत शिरणारा तरंग असेल तर कंपनांची दिशा स्क्रीनच्या प्रतलात वर-खाली, डावीकडे-उजवीकडे किंवा मधल्या एखाद्या कोनात असू शकते. स्क्रीन कडे बघितल्यास जर कंपनांची दिशा डाव्या किंवा उजव्या बाजूने वर्तुळात फिरत असेल तर अश्या प्रकाशाला डावे किंवा उजवे मळसूत्रत्व ( हेलिसिटी/helicity) आहे असे म्हणतात.

काही ॲटोसेकंद अवधीचे स्पंद तयार करण्यासाठी उच्च-गुणितकंप उत्पादन (हाय-हारमॉनिक्स/high-harmonics) ह्या घटनेचा उपयोग करतात. क्रिप्टॉन किंवा तत्सम वायूवर एक तीव्र लेसर स्पंद (ह्या संदर्भात त्याला चालक क्षेत्र (ड्रायविंग फिल्ड/driving field) म्हणतात) प्रकाशित केले असता, क्रिप्टॉनच्या अणूतील इलेक्ट्रॉन त्या स्पंदातील ऊर्जा शोषून घेतल्यामुळे उर्जित होतात. इलेक्ट्रॉन स्थिर स्थितीत परततात त्या वेळेस ते उच्च गुणितकंप उत्सर्जित करतात. ह्या गुणितकंपांच्या वारंवारता मूळ स्पंदाच्या वारंवारतेच्या काही शे किंवा काही हजार पट असू शकतात. उत्सर्जित स्पंदाची वारंवारता मूळ स्पंदाच्या काही हजार पट असल्यामुळे त्याचा अवधी त्या प्रमाणात कमी होतो व ॲटोसेकंद अवधीचा स्पंद मिळतो.   

ॲटोसकंद स्पंद मिळवता तर येतात, पण त्यात एक गोम आहे. मूळ स्पंद चक्रीय ध्रुवित असले तरी मिळणारे स्पंद चक्रीय ध्रुवित असतीलच ह्याची खात्री नसते व त्यांची तीव्रता पुरेशी मिळतेच असे नाही. प्रा. दीक्षित सांगतात, “हस्तसमतेशी व चुंबकत्वाशी संबंधित घटनांचा अभ्यास करण्यासाठी प्रकाशाचे मळसूत्रत्व नियंत्रित करता येणे आवश्यक आहे. अश्या घटनांचा अभ्यास करण्यास उपयुक्त असे चक्रीय ध्रुवित लेसर स्पंद उत्पन्न करणे आव्हानात्मक असते.” ग्राफीन सारख्या घन पदार्थांचा उपयोग वायूच्या ऐवजी केल्यास जास्त तीव्रतेचे चक्रीय ध्रुवित स्पंद मिळतात, ध्रुवतेवर अधिक नियंत्रण मिळते, शिवाय स्रोताचा आकार लहान करणेही शक्य होते.

पूर्वी प्रस्तावित एका योजनेत विरद्ध ध्रुवीकरण असलेली एकपट-दुप्पट वारंवारता जोडी वापरून चक्रीय ध्रुवित उच्च-गुणितकंप तयार केले होते. अश्या योजनेप्रमाणे निर्माण केलेल्या स्पंदांमध्ये स्रोतातील स्पंदांप्रमाणे ध्रुवीकरण असलेले युगुल स्पंद असतात. वारंवारता समीप असलेल्या गुणितकंपांचे मळसूत्रत्व विरुद्ध असते (एकाचे एकपट वारंवारता असलेल्या स्पंदाप्रमाणे असते तर दुसऱ्याचे दुप्पट वारंवारता असलेल्या स्पंदाप्रमाणे). मात्र मूळ स्पंदांतील एकपट वारंवारतेच्या तिपटीच्या पटीत असलेल्या वारंवारता उत्पन्न स्पंदांत नसतातच. ध्रुवीकरण नियंत्रित करण्यासाठी इतर काही योजना सुचवल्या गेल्या, जसे की लेसर स्रोतातील विविध वारंवारतेच्या तीव्रता बदलणे किंवा वेगळे ध्रुवीकरण असलेले अतिरिक्त स्पंद वापरणे. पण या वापरून तयार केलेल्या स्पंदांचे ध्रुवीकरण नियंत्रित करता आले नाही. 

भारतीय तंत्रज्ञान संस्थेच्या गटाने प्रस्तावित केलेल्या योजनेत वापरलेल्या एकपट-दुप्पट-वारंवारता जोडीतील दोन्ही वारंवारता स्पंदांचे चक्रीय ध्रुवीकरण समान आहे. संशोधकांनी अपेक्षित परिणाम मिळवण्यासाठी विशिष्ट योजना तयार केली आहे. या योजनेनुसार एकपट-दुप्पट-वारंवारता जोडी असलेल्या लेसर स्रोतात परिवलन सममिती नाही. एकपट आणि दुप्पट वारंवारता स्पंदांची तीव्रता एकमेकांच्या कुठल्याही प्रमाणात असली तरी उत्पन्न झालेल्या सर्व उच्च-गुणितकंपांचे मळसूत्रत्व समान असते.

संशोधकांनी संगणकीय सिम्यूलेशन वापरून आधीच्या योजना व त्यांची योजना वापरून मिळालेल्या स्पेक्ट्रमचा अभ्यास केला. त्यांना असे दिसले की त्यांची योजना वापरून निर्माण केलेल्या स्पंदांवर स्रोत स्पंदांच्या तीव्रतेचा अथवा प्रावस्थेतील(फेज/phase) बदलांचा परिणाम दिसत नाही. प्रस्तावित योजना ग्राफीन प्रमाणे षट्कोनी स्फटिक रचना असलेल्या इतर द्विमितीय घन पदार्थ व आणखी काही घन पदार्थांनाही लागू होईल. संशोधक म्हणतात की त्यांच्या कामामुळे रेणूंतील व घन पदार्थांतील हस्तसम प्रकाश व द्रव्य यांच्या परस्परसंबंधांच्या अभ्यासाला गती येईल.