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
روانشناسی باخت ورزشکار یا تیم ملی و واکنش جامعه به شکست
روانشناسی باخت ورزشکار یا تیم ملی و واکنش جامعه به شکست
چرا بعضی انسان ها مشکلاتشان را به هوش مصنوعی می گویند، نه به نزدیکان؟
چرا بعضی انسان ها مشکلاتشان را به هوش مصنوعی می گویند، نه به نزدیکان؟
تاج‌گذاری علیرضا یوسفی در جهان
play_arrow
تاج‌گذاری علیرضا یوسفی در جهان
پارک ملی هوافضا؛ نمایش دستاوردهای نیروهای مسلح
play_arrow
پارک ملی هوافضا؛ نمایش دستاوردهای نیروهای مسلح
سردار بلالی: نیروهای مسلح مثل مردم در میدان هستند
play_arrow
سردار بلالی: نیروهای مسلح مثل مردم در میدان هستند
برگزاری دادگاه رسیدگی به پرونده جنگ ۱۲ روزه
play_arrow
برگزاری دادگاه رسیدگی به پرونده جنگ ۱۲ روزه
افشاگری میثاقی: دلیل عصبانیت یاسر آسانی توهینی بود که آقای ایلدروم به او کرده بود + فیلم
play_arrow
افشاگری میثاقی: دلیل عصبانیت یاسر آسانی توهینی بود که آقای ایلدروم به او کرده بود + فیلم
توضیح یاسر آسانی درباره اتفاق منجر به اخراجش در گفتگو با عادل فردوسی‌پور + فیلم
play_arrow
توضیح یاسر آسانی درباره اتفاق منجر به اخراجش در گفتگو با عادل فردوسی‌پور + فیلم
واکنش روبیو به کلیدخوردن استیضاح هگست + فیلم
play_arrow
واکنش روبیو به کلیدخوردن استیضاح هگست + فیلم
وزیر خارجه آلمان: ایران باید برنامه غنی‌سازی را کنار بگذارد + فیلم
play_arrow
وزیر خارجه آلمان: ایران باید برنامه غنی‌سازی را کنار بگذارد + فیلم
هگست: نمی‌توانیم اجازه دهیم ایران به بمب اتمی دست یابد + فیلم
play_arrow
هگست: نمی‌توانیم اجازه دهیم ایران به بمب اتمی دست یابد + فیلم
کوثری: در صورت تصمیم به ساخت سلاح اتمی، در کوتاه‌ترین زمان آن را تولید می‌کنیم + فیلم
play_arrow
کوثری: در صورت تصمیم به ساخت سلاح اتمی، در کوتاه‌ترین زمان آن را تولید می‌کنیم + فیلم
جابه‌جایی سروناز ۲۵۰ساله در شیراز + فیلم
play_arrow
جابه‌جایی سروناز ۲۵۰ساله در شیراز + فیلم
تد کروز: ترامپ می‌خواهد به سرعت جنگ ایران را به پایان برساند + فیلم
play_arrow
تد کروز: ترامپ می‌خواهد به سرعت جنگ ایران را به پایان برساند + فیلم
پرتاب انسان به آسمان با استفاده از دودکش + فیلم
play_arrow
پرتاب انسان به آسمان با استفاده از دودکش + فیلم