كشف تكنيك جديد براي فشرده سازي نور

محققين دانشگاه بركلي كاليفرنيا راه جديد براي فشرده سازي نور در حجم هاي خيلي كوچكتر از فضا هاي قابل تصور ارائه كرده اند كه به نوبه ي خود امكان پيشرفت هاي بسيار زيادي را در زمينه هاي ارتباطات اپتيك ، ليزر و كامپيوتر هاي اپتيك ايجاد مي كند .
محققين اپتيك قبلا موفق به رساندن امواج نور به 200 نانومتر ،‌تقريبا 400 بار كوچكتر از عرض يك تار موي انسان شده بودند . گروهي از محققين دانشگاه بركلي به مديريت مهندس مكانيك ، آقاي پروفسور ژانك زانك پيشنهاد فشرده كردن نور و رساندن آن به عرض 10 نانومتر كه تقريبا 5 بار بزرگتر از عرض يك تكه از DNA و 100 بار نازك تر از رشته هاي نوري است را ارائه كرده اند .
به گفته ي رابرت التون يكي از همكاران گروه پروفسور ژانگ و سردبير اين تحقيق ، اين تكنيك امكان كنترل و مديريت چشم گيري بر روي نور را به ما خواهد داد و همچنين امكان كشف مطالب جالبي در مورد كارهايي كه با نور انجام مي دهيم را خواهد داد .
به گفته پروفسور ژانگ هر چه قدر مهندسان كامپيوتر امكان قرار دادن ترانزيستور هاي بيشتري در چيپست هاي كامپيوتر براي رسيدن به ماشين هاي كوچكتر و پر سرعت تر را ايجاد كنند محققين اپتيك به دنبال را ه هايي براي فشرده كردن نور در سيم هاي كوچكتر براي ايجاد ارتباطات نوري بهتر خواهند بود.
به گفته دكتر ژانگ ، كاهش حجم وسايل و تجهيزات نوري از جذابيت بالايي برخوردار است و اين براي آينده ي ارتباطات يك هدف مقدس و بزرگ خواهد بود .
فشرده سازي رشته هاي نوري نه تنها امكان ايجاد ارتباطات نوري كوچكتر را فراهم مي آورند بلكه امكان ايجاد پيشرفت هاي بسيار زيادي را در زمينه هاي كامپيوتر هاي نوري خواهند داشت .
به گفته ي دكتر التون بسياري از دانشمندان در صدد ايجاد ارتباطي بين الكترونيك و اپتيك هستند ولي نور و ماده با هم هم خواني عجيبي دارند چون اندازي ساختار هاي آنها بسيار متفاوت است ، به هر حال ، فشرده سازي نور مي تواند باعث ايجاد اثراتي بنيادي بر روي نور و ماده شود .
محققين اپتيك در صدد فشرده سازي نور در حد طول موج الكترون هستند تا از اين طريق نور و ماده را همكاري بگيرند .
به گفته التون محققين با يك مشكل بزرگ مواجه مي شوند ،هرگاه كه مي خواهد نور را بيشتر از طول موجش فشرده كنند، زيرا نور ديگر تمايل به ماندن در آن حالت را ندارد .
محققين نور را فراتر از اين محدوديت ها با استفاده از رويه هاي پلاسمايي و اجسام نيم رسانا فشرده كرده اند به طوري كه از الكترون ها براي محصور كردن و جلوگيري از تكثير شدن بين سطح فلزات استفاده مي كنند .
التون بر روي متحد كردن پلاسما و و نيم رسانا ها در حال تحقيق بود و هم زماني كه اين مشكلات بيشتر نمايان شد او ايده ي خود را براي يك فشرده شازي بيشتر و پوشاندن اين مشكلات مطرح كرد.تئوري هيبريدي فيبر نوري او از يك نيم رسانا كه در نزديكي يك ورقه ي نازك نقره قرار مي گرفت تشكيل شده است .
به گفته ي التون اين يك مسئله هندسي ساده است و من تعجب مي كنم كه تا كنون چرا كسي به اين موضوع اشاره نكرده است .
التون براي آزمايش ايده خود دست به شبيه سازي رايانه اي زد و متوجه شد كه نه تنها نور را مي تواند در فضا هايي به عرض تنها 10 ها نانومتر فشرده كند بلكه نور مي تواند مسافت ها را 100 بار بيشتر از زماني كه از پلاسما هاي سطحي استفاده مي كرد ، طي كند وبه گفته ي محققين به جاي حركت نور به سمت مركز سيم ، هنگامي كه نور به ورقه ي آهني مي رسد ، امواج نور در يك فضاي خالي بين آنها به دام مي افتد .
به گفته ي التون اين تكنيك به اين دليل موثر بود كه سيستم هيبريدي به عنوان يك باطري و ذخيره كننده ي برق عمل مي كند و انرژي بين سيم و ورقه ي آهني را ذخيره مي كند
هنگامي كه نور بين اين فضاي خالي حركت مي كند باعث ايجاد برانگيختگي در ساخت بار در هر دوي سيم و فلز مي شود و اين بار ها به انرژي اين امكان را مي دهند تا در فاصله ي بيشتري قدرت خود را حفظ كند . به گفته ي دكتر ژانگ اين كشف بر اين باور كه ، فشرده سازي نور هيچ تاثيري بر افزايش فاصله ي طي شده نخواهد داشت ، غلبه خواهد كرد .
به گفته دكتر ژانگ قبلا براي فشرده سازي نور بايد انرژي زيادي مصرف مي شد كه براي كاهش مصرف انرژي بايد ابعاد را بزرگتر مي كرديم و اين دو موضوع هميشه در تقابل همديگر بودند ، ولي اين فكر و طرح اين امكان را ايجاد كرد كه هر دو را به دست آوريم يعني هم كاهش حجم نور و هم كاهش مصرف انرژي .
به گفته ي التون در حال حاضر آزمايش فقط به صورت تئوري است ولي ساخت چنين دستگاهيي را در آينده در دست خواهيم داشت . تنها مشكل موجود ، در تشخيص نور در اين ابعاد است زيرا هم اكنون وسيله اي براي تشخيص نور در اين ابعاد وجود ندارد . ولي گروه دكتر ژانگ ساخت چنين دستگاهي را براي تشخيص نور در اين بعاد در دست دارند .
به نظر التون ، تكنيك هيبريدي فشرده سازي نور تاثيرات زيادي را در آينده خواهد داشت ، از جمله مي توان به فشرده سازي نور و نزديك كردن آن به طول موج الكترون اشاره كرد كه باعث ايجاد ارتباطي بين اپتيك و الكترونيك خواهد شد .
به گفته التون : ما در حال فشرده سازي ابعاد تا حد ابعاد الكترون هستيم تا با اين روش كارهايي را انجام دهيم كه تا كنون انجام داده نشده است .
به گفته ي التون اين فكر مي تواند باعث ايجاد قدمي موثر درجاده ايجاد كامپيوتر اپتيكي شود ، كامپيوتري كه در آن تمام الكترونيك جاي خود را به تجهيزات نوري داده اند . به گفته محققين ساخت يك ترانزيستور نوري مانعي است در رسيدن به محاسبات نوري . اما اين تكنيك يعني فشرده سازي نور و ايجاد ارتباط بين پلاسما با نيم رسانا شايد در حل اين مشكل كمك كند.
منبع: http://www.physlink.com
/خ