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
نجوای شبانه حیدر: مرثیه‌ای در سوگ یاس نبوی
نجوای شبانه حیدر: مرثیه‌ای در سوگ یاس نبوی
شایعات نگران‌کننده درباره حمله هسته‌ای از کجا نشئت می‌گیرد؟
play_arrow
شایعات نگران‌کننده درباره حمله هسته‌ای از کجا نشئت می‌گیرد؟
لحظاتی از تحقیر نتانیاهو به دست مردان ایران ‌زمین!
play_arrow
لحظاتی از تحقیر نتانیاهو به دست مردان ایران ‌زمین!
تصاویری از سوختن دو فروند نفتکش متخلف در تنگه هرمز
play_arrow
تصاویری از سوختن دو فروند نفتکش متخلف در تنگه هرمز
داستان موشک، در بازدید فرمانده
play_arrow
داستان موشک، در بازدید فرمانده
آیا داشتن خانه و خودرو باعث حذف کالابرگ می‌شود؟
play_arrow
آیا داشتن خانه و خودرو باعث حذف کالابرگ می‌شود؟
۴ شرط تعطیلی مدارس به روایت سخنگوی دولت
play_arrow
۴ شرط تعطیلی مدارس به روایت سخنگوی دولت
مراسم بدرقه مرحوم کوروش زارعی در حوزه هنری
play_arrow
مراسم بدرقه مرحوم کوروش زارعی در حوزه هنری
تصاویر قبل و بعد از انهدام سامانه‌های ناوبری دشمن در تنگه هرمز
play_arrow
تصاویر قبل و بعد از انهدام سامانه‌های ناوبری دشمن در تنگه هرمز
آیا قیمت بنزین تغییر می‌کند؟
play_arrow
آیا قیمت بنزین تغییر می‌کند؟
صوت کامل روضه‌خوانی عباس حیدرزاده در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
music_note
صوت کامل روضه‌خوانی عباس حیدرزاده در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
صوت کامل سخنرانی حجت‌الاسلام والمسلمین مهدی اصلانی در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
music_note
صوت کامل سخنرانی حجت‌الاسلام والمسلمین مهدی اصلانی در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
صوت کامل روضه‌خوانی حاج منصور ارضی در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
music_note
صوت کامل روضه‌خوانی حاج منصور ارضی در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
انهدام تجهیزات نظامی مزدوران سعودی در «الجوف» یمن
play_arrow
انهدام تجهیزات نظامی مزدوران سعودی در «الجوف» یمن
مسیر شهادت حضرت فاطمه زهرا (س)؛ از سقیفه تا شهادت
مسیر شهادت حضرت فاطمه زهرا (س)؛ از سقیفه تا شهادت