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
اظهارات قالیباف درباره شرایط توافق با آمریکا
play_arrow
اظهارات قالیباف درباره شرایط توافق با آمریکا
نفتکش‌ها در تنگه هرمز طعمه مین شدند
play_arrow
نفتکش‌ها در تنگه هرمز طعمه مین شدند
یادش بخیر حسینیه... چه برو بیایی بود فاطمیه...
play_arrow
یادش بخیر حسینیه... چه برو بیایی بود فاطمیه...
لحظاتی منتشر نشده از دیدارهای صمیمانه خانواده‌های شهدا با رهبر شهید
play_arrow
لحظاتی منتشر نشده از دیدارهای صمیمانه خانواده‌های شهدا با رهبر شهید
پرتاب موشک تنها لحظاتی بعد از هدف قرار گرفتن یک پرتابگر دیگر
play_arrow
پرتاب موشک تنها لحظاتی بعد از هدف قرار گرفتن یک پرتابگر دیگر
بلینکن: جنگ با ایران ذخایر مهمات آمریکا را به‌شدت کاهش داده است + فیلم
play_arrow
بلینکن: جنگ با ایران ذخایر مهمات آمریکا را به‌شدت کاهش داده است + فیلم
ناتوانی کنگره آمریکا در تامین بودجه مورد نیاز بخش کنترل تردد هوایی + فیلم
play_arrow
ناتوانی کنگره آمریکا در تامین بودجه مورد نیاز بخش کنترل تردد هوایی + فیلم
لحظه انهدام پهپاد MQ1 در آسمان جزیرۀ قشم + فیلم
play_arrow
لحظه انهدام پهپاد MQ1 در آسمان جزیرۀ قشم + فیلم
گزارشگر دیدار ستارگان ایران و لبنان: پهپادهای اسرائیلی بالای ورزشگاه در حال پرواز هستند + فیلم
play_arrow
گزارشگر دیدار ستارگان ایران و لبنان: پهپادهای اسرائیلی بالای ورزشگاه در حال پرواز هستند + فیلم
استوری 25 آبان؛ سالروز حماسه و ایثار مردم اصفهان
play_arrow
استوری 25 آبان؛ سالروز حماسه و ایثار مردم اصفهان
حکمت‌های الهی بیماری؛ از کفارهٔ گناهان تا تازیانهٔ تربیتی
حکمت‌های الهی بیماری؛ از کفارهٔ گناهان تا تازیانهٔ تربیتی
خلاصه بازی ایران ۲ - فلسطین ۰
play_arrow
خلاصه بازی ایران ۲ - فلسطین ۰
روایت مهندس حاجی اسفندیاری از دو دهه همراهی با پدر موشکی
play_arrow
روایت مهندس حاجی اسفندیاری از دو دهه همراهی با پدر موشکی
انفجار مهیب کشتی متخلف حمل گاز مایع درر تنگه هرمز
play_arrow
انفجار مهیب کشتی متخلف حمل گاز مایع درر تنگه هرمز
جمله ماندگار سیدحسن نصرالله به شهید محمود باقری
play_arrow
جمله ماندگار سیدحسن نصرالله به شهید محمود باقری