سولیتون و انتقال خود – بسامد در آن

در سال‌های اخیر، پیش‌بینی امكان وجود تپ سولیتون و انتشار پایدار آن در الیاف نوری تك مد، از نظر تجربی كاملاً به تأیید رسیده است. برای این تپ‌های ناپاشنده چند كاربرد جالب توجه پیشنهاد یا پیاده شده است. یكی از این موارد،
سه‌شنبه، 25 آبان 1395
تخمین زمان مطالعه:
پدیدآورنده: علی اکبر مظاهری
موارد بیشتر برای شما
سولیتون و انتقال خود – بسامد در آن
 سولیتون و انتقال خود –  بسامد در آن

 

مترجم: احمد رازیانی
منبع:راسخون
 

در سال‌های اخیر، پیش‌بینی امكان وجود تپ سولیتون و انتشار پایدار آن در الیاف نوری تك مد، از نظر تجربی كاملاً به تأیید رسیده است. برای این تپ‌های ناپاشنده چند كاربرد جالب توجه پیشنهاد یا پیاده شده است. یكی از این موارد، لیزر سولیتونی است. كه عبارت است از یك لیزر مركز رنگی با مد قفل شده كه تپ‌هایی با پهنای دل‌خواه از پیكو ثانیه تا چند ده فمتو ثانیه، تولید می‌كند و در آن پهنای تپ به كمك الیاف نوری مدار پسخوراند لیزر كنترل می‌شود. مورد دیگر، امكان ایجاد یك سیستم ارتباطات تمام اپتیكی است – سیستمی بدون تكرار كننده‌های الكترونیكی كه در آن یك تار منفرد از الیاف می‌تواند در هر ثانیه تا 100 میلیارد بیت را تا هزاران كیلومتر انتقال بدهد. در چنین سیستمی، برای غلبه بر اتلاف از بهره رامان استفاده خواهد شد، و انتقال تپ‌های سیگنال به صورت سولیتون خواهد بود.
رسیدن به چنین كاربردهایی انگیزه‌ای شده است برای درك بهتر اساس فیزیكی سولیتون در الیاف. به نظر می‌رسد كه معادله غیر خطی شرودینگر یعنی همان معادله آشنای مكانیك كوانتومی با ضرایبی متفاوت و با افزودن یك جمله برای رعایت غیر خطی بودن ضریب شكست الیاف، انتشار سولیتون‌های به پهنای چند پیكو ثانیه یا بیشتر را به خوبی توصیف می‌كند.
اما، اخیراً اثر غیر منتظره جدیدی كشف كرده‌ایم كه در معادله غیر خطی متداول شرودینگر پیش‌بینی نمی‌شود. مشاهده می‌شود كه با پیش‌روی سولیتون در طول الیاف، انتقال به سرخ پیوسته‌ای در بسامد مرئی سولیتون رخ می‌دهد. این اثر از خود دمش رامان در سولیتون ناشی می‌شود، و بدین طریق است كه انرژی از بخش بسامد بالای طیف به بخش بسامد پایین‌تر انتقال می‌یابد.
چون میزان انتقال به طور معكوس با توان چهارم پهنای تپ بستگی دارد، این اثر در گستره زیر پیكو ثانیه وضعیت خیلی حادی به خود می‌گیرد. مثلاً میزان انتقال یك بسامد اپتیكی THz200 (با طول موج μm5ر1) در طی مسافت 400 متر در الیاف برای یك تپ ورودی 500 فمتو ثانیه‌ای معادل THz8 می‌شود، در حالی كه اگر پهنای تپ را به حدود 100 فمتو ثانیه كاهش دهیم، همان مقدار انتقال در طی فقط چند متر در الیاف حاصل خواهد شد. بدین ترتیب، با استفاده از این پدیده می‌توان از یك سرچشمه لیزر، تپ‌های فمتو ثانیه‌ای با بسامدهای اپتیكی متفاوت به دست آورد این نكته در آزمایش‌های دمش – كاوش جالب توجه خواهد بود.
انتقال خود – بسامد سولیتون طرح پیشنهادی ارتباطات مبتنی بر سولیتون را مطرود نخواهد كرد، زیرا كه به دلایلی دیگر در طرح بهینه از تپ‌هایی با پهنای بزرگ‌تر از ps20 استفاده خواهد شد، و بستگی معكوس با توان چهارم پهنا موجب می‌شود كهاثر انتقال برای چنان تپ‌هایی قابل اغماض باشد. اما به نظر می‌رسد كه ارتباطات راه دور با استفاده از تپ‌های زیر پیكو ثانیه، دیگر مطرح نخواهد بود.

 

تبلیغات در راسخون
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
تاکر کارلسون: عصر ترامپ با شکست جمهوری‌خواهان به پایان رسید
play_arrow
تاکر کارلسون: عصر ترامپ با شکست جمهوری‌خواهان به پایان رسید
‏ اعتراف معنادار سناتور جنگ‌طلب به باتلاق جنگ ایران + فیلم
play_arrow
‏ اعتراف معنادار سناتور جنگ‌طلب به باتلاق جنگ ایران + فیلم
واکنش رستمیان به کسب سهمیه المپیک
play_arrow
واکنش رستمیان به کسب سهمیه المپیک
سیریک؛ عروسی زیر بمباران آمریکا
play_arrow
سیریک؛ عروسی زیر بمباران آمریکا
ترامپ در میدان تجریش تهران اعدام شد
play_arrow
ترامپ در میدان تجریش تهران اعدام شد
انیمیشن/ اثر جدید کمال شرف درباره شکست ترامپ در انتخابات
play_arrow
انیمیشن/ اثر جدید کمال شرف درباره شکست ترامپ در انتخابات
بازدید فرمانده نیروی زمینی سپاه از جزایر خلیج فارس و یگان‌های تحت کنترل عملیاتی قرارگاه مقدم مدینه منوره + فیلم
play_arrow
بازدید فرمانده نیروی زمینی سپاه از جزایر خلیج فارس و یگان‌های تحت کنترل عملیاتی قرارگاه مقدم مدینه منوره + فیلم
بیش از ۵۰ کارت قرمز در یک مسابقه فوتبال جوانان در برزیل + فیلم
play_arrow
بیش از ۵۰ کارت قرمز در یک مسابقه فوتبال جوانان در برزیل + فیلم
مقایسه طنزآمیز مقاومت گوشی‌های موبایل در گذر زمان + فیلم
play_arrow
مقایسه طنزآمیز مقاومت گوشی‌های موبایل در گذر زمان + فیلم
کنایه عبدال‌سید به ترامپ: دیگر به جای نام‌من به سادگی می‌توانید «سناتور» بگویید + فیلم
play_arrow
کنایه عبدال‌سید به ترامپ: دیگر به جای نام‌من به سادگی می‌توانید «سناتور» بگویید + فیلم
ادعای ترامپ: ما با ایران در حال گفت‌وگو هستیم + فیلم
play_arrow
ادعای ترامپ: ما با ایران در حال گفت‌وگو هستیم + فیلم
تمرینِ سرباز بیرانوند در کمپ تیم ملی + فیلم
play_arrow
تمرینِ سرباز بیرانوند در کمپ تیم ملی + فیلم
رحیم‌پور ازغدی: فهرست ۲۰۰ نفره ترور برای جنگ بعدی آماده شده است + فیلم
play_arrow
رحیم‌پور ازغدی: فهرست ۲۰۰ نفره ترور برای جنگ بعدی آماده شده است + فیلم
ماجرای شعرخوانی پژمان درستکار برای حسن یزدانی + فیلم
play_arrow
ماجرای شعرخوانی پژمان درستکار برای حسن یزدانی + فیلم
تصاویر آتش‌سوزی و غرق شدن دو نفتکش در تنگه هرمز + فیلم
play_arrow
تصاویر آتش‌سوزی و غرق شدن دو نفتکش در تنگه هرمز + فیلم