وقد شوهدت السوليتونات الداكنة - مناطق الانقراض البصري على خلفيات مشرقة - وهي تتشكل تلقائيًا في ليزرات أشباه الموصلات الحلقية. يمكن أن تؤدي هذه الملاحظة التي أجراها فريق دولي من الباحثين إلى تحسينات في التحليل الطيفي الجزيئي والإلكترونيات الضوئية المتكاملة.
تعد أمشاط التردد - وهي أشعة ليزر نبضية تنتج ضوءًا بترددات متساوية المسافات - أحد أهم الإنجازات في تاريخ فيزياء الليزر. يُشار إليها أحيانًا باسم المساطر الضوئية، وهي أساس معايير الوقت والتردد وتستخدم لتحديد العديد من الكميات الأساسية في العلوم. ومع ذلك، فإن ليزر المشط الترددي التقليدي ضخم ومعقد ومكلف، ويحرص خبراء الليزر على تطوير إصدارات أبسط يمكن دمجها في الرقائق.
وأثناء قيامهم بإحدى هذه المحاولات في عام 2020، اكتشف الباحثون في فيديريكو كاباسواكتشف فريق في جامعة هارفارد بالصدفة أنه بعد دخوله في البداية في نظام شديد الاضطراب، استقر الليزر الحلقي الكمي في مشط تردد ثابت - وإن كان مزودًا بتسعة أسنان فقط - في منطقة "بصمة" منتصف الأشعة تحت الحمراء المستخدمة على نطاق واسع في التحليل الطيفي الجزيئي.
يحتوي الليزر الحلقي على تجويف بصري يتم فيه توجيه الضوء حول حلقة مغلقة، والليزر الكمي المتتالي هو جهاز شبه موصل يصدر الأشعة تحت الحمراء.
نتائج غير متوقعة
يقول جامعة هارفارد: «لقد جاءت كل هذه النتائج المثيرة للاهتمام من جهاز تحكم، ولم نكن نتوقع حدوث ذلك». ماركو بيكاردو. وبعد أشهر من الحيرة، توصل الباحثون إلى أن التأثير يمكن فهمه من حيث عدم الاستقرار في المعادلة التفاضلية غير الخطية التي تصف النظام - معادلة جينزبرج لانداو المعقدة.
وفي العمل الجديد، تعاون كاباسو وزملاؤه مع باحثين في هذا المجال بنديكت شوارتزمجموعة في جامعة فيينا للتكنولوجيا. قام الفريق النمساوي بتطوير عدة تصميمات لأمشاط التردد المعتمدة على الليزر الكمي المتتالي. قام الباحثون بدمج مقرنة الدليل الموجي في نفس الشريحة. وهذا يجعل استخراج الضوء أسهل بكثير ويحقق طاقة إخراج أكبر. كما يسمح للعلماء بضبط خسائر الاقتران، ودفع الليزر بين نظام مشط التردد الخاص به والنظام الذي يجب أن يعمل فيه ليزر الموجة المستمرة الذي يصدر الإشعاع بشكل مستمر.
ولكن في نظام "الموجة المستمرة"، يحدث شيء أكثر غرابة. في بعض الأحيان عندما يتم تشغيل الليزر فإنه يتصرف ببساطة مثل ليزر الموجة المستمرة، ولكن إيقاف تشغيل الليزر وتشغيله قد يتسبب في ظهور واحد أو أكثر من وحدات سوليتون داكنة بشكل عشوائي.
Solitons عبارة عن حزم موجية غير خطية وغير مشتتة وذاتية التعزيز من الإشعاع يمكنها الانتشار عبر الفضاء إلى أجل غير مسمى وتمر عبر بعضها البعض بشكل فعال دون تغيير. وقد تمت ملاحظتها لأول مرة في عام 1834 في موجات الماء، ولكن تم رؤيتها لاحقًا في العديد من الأنظمة الفيزيائية الأخرى بما في ذلك البصريات.
Solitons في فجوات صغيرة
والأمر المثير للدهشة في هذه الملاحظة الأخيرة هو أن السوليتونات تظهر على شكل فجوات صغيرة في ضوء الليزر المستمر. يُحدث هذا التغيير البسيط على ما يبدو في انبعاث الليزر تغييرًا هائلاً في طيف تردده.
يوضح بيكاردو: "عندما تتحدث عن ليزر موجي مستمر، فهذا يعني أنه في المجال الطيفي لديك ذروة واحدة أحادية اللون". "هذا الانخفاض يعني العالم كله... هاتان الصورتان مرتبطتان بمبدأ عدم اليقين، لذلك عندما يكون لديك شيء ضيق جدًا جدًا في المكان أو الزمان، فهذا يعني أنه في المجال الطيفي لديك العديد والعديد من الأوضاع، ولديك العديد، العديد من الأوضاع تعني أنه يمكنك إجراء التحليل الطيفي والنظر إلى الجزيئات التي تنبعث عبر نطاق طيفي كبير جدًا.
لقد تم أحيانًا رؤية السوليتونات الداكنة من قبل، ولكن لم يتم رؤيتها أبدًا في ليزر صغير محقون كهربائيًا مثل هذا. يقول بيكاردو أنه من الناحية الطيفية، فإن السوليتون الداكن مفيد مثل السوليتون الساطع. ومع ذلك، فإن بعض التطبيقات، مثل التحليل الطيفي بمسبار المضخة، تتطلب نبضات ساطعة. ستكون التقنيات اللازمة لإنتاج أحجار منفردة ساطعة من تلك الداكنة موضوعًا لمزيد من العمل. يدرس الباحثون أيضًا كيفية إنتاج السوليتونات بشكل حتمي.
مشط التردد البصري يناسب جيبك الخلفي
الميزة الحاسمة لتصميم المشط هذا من أجل التكامل هي أنه بما أن الضوء يدور في اتجاه واحد فقط في الدليل الموجي الحلقي، يعتقد الباحثون أن الليزر محصن بطبيعته ضد ردود الفعل التي يمكن أن تعطل العديد من أجهزة الليزر الأخرى. وبالتالي، لن يتطلب الأمر عوازل مغناطيسية، والتي غالبًا ما يكون من المستحيل دمجها في رقائق السيليكون على نطاق تجاري.
مع أخذ التكامل في الاعتبار، يريد الباحثون توسيع هذه التقنية إلى ما هو أبعد من الليزر الكمي المتتالي. يقول بيكاردو: "على الرغم من كون الشريحة مدمجة جدًا، إلا أن الليزر الكمي المتتالي يتطلب عادةً جهدًا كهربائيًا عاليًا للعمل، لذا فهو ليس حقًا طريقة لوضع الإلكترونيات على الشريحة". "إذا كان هذا يمكن أن يعمل في أجهزة ليزر أخرى مثل الليزر المتتالي بين النطاقات، فيمكننا تصغير الأمر برمته ويمكن تشغيله بالبطارية حقًا."
فيزيائي ليزر بيتر دلفيت من جامعة سنترال فلوريدا في أورلاندو يعتقد أن هذا العمل يبشر بالخير للعمل في المستقبل. ويقول: "هذه النبضة المظلمة في مجال التردد هي عبارة عن بنك من الألوان، وعلى الرغم من أن نقائها الطيفي جيد جدًا، إلا أنه لم يتم تحديد موقعها الدقيق بعد". "ومع ذلك، فإن حقيقة قدرتهم على القيام بذلك - صنع سوليتون على شريحة باستخدام جهاز يتم ضخه كهربائيًا - يعد في الواقع تقدمًا مهمًا للغاية. بدون أدنى شك."
تم وصف البحث في الطبيعة.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://physicsworld.com/a/dark-solitons-spotted-in-ring-semiconductor-lasers/
- :لديها
- :يكون
- :ليس
- :أين
- $ UP
- 2020
- 90
- a
- من نحن
- AC
- تحقق
- الإنجازات
- يحقق
- تقدم
- مميزات
- بعد
- ضد
- يسمح
- أيضا
- an
- و
- آخر
- تظهر
- التطبيقات
- هي
- حول
- AS
- At
- محاولة
- النمساوي
- الى الخلف
- خلفيات
- مصرف
- على أساس
- أساس
- بطارية
- BE
- كان
- قبل
- يجري
- اعتقد
- يعتقد
- ما بين
- Beyond
- مشرق
- لكن
- by
- أتى
- CAN
- الشلالات
- سبب
- مركزي
- تغيير
- رقاقة
- شيبس
- صندوق توظيف برأس مال محدود
- الزملاء
- تجاري
- اتفاق
- مجمع
- متواصل
- بشكل متواصل
- مراقبة
- استطاع
- خلق
- حاسم
- غامق
- حدد
- وصف
- يصف
- تصميم
- تصاميم
- المتقدمة
- تطوير
- جهاز
- مختلف
- الصلصة
- اتجاه
- اكتشف
- تعطيل
- do
- نطاق
- الشك
- إلى أسفل
- أسهل
- تأثير
- على نحو فعال
- الإلكترونيات
- انبعاث
- الدخول
- حتى
- تتوقع
- ذو تكلفة باهظة
- خبرائنا
- ويوضح
- مد
- انقراض
- استخراج
- جدا
- حقيقة
- ردود الفعل
- الاسم الأول
- نوبات
- فلوريدا
- في حالة
- تردد
- تبدأ من
- أساسي
- إضافي
- مستقبل
- الفجوات
- خير
- أكبر
- تجمع
- موجه
- كان
- يحدث
- يحدث
- هارفارد
- جامعة هارفارد
- يملك
- وجود
- he
- مرتفع
- جدا
- تاريخ
- يحمل
- كيفية
- كيفية
- لكن
- HTTPS
- صورة
- المناعي
- أهمية
- مستحيل
- تحسينات
- in
- في أخرى
- بما فيه
- معلومات
- متأصل
- في البداية
- عدم إستقرار
- دمج
- المتكاملة
- التكامل
- وكتابة مواضيع مثيرة للاهتمام
- عالميا
- إلى
- قضية
- IT
- انها
- JPG
- شديد
- كبير
- الليزر
- الليزر
- آخر
- قيادة
- ضوء
- مثل
- بحث
- خسائر
- صنع
- يصنع
- القيام ب
- كثير
- ماكس العرض
- مايو..
- يعني
- مانع
- وسائط
- جزيئي
- المقبلة.
- الأكثر من ذلك
- أكثر
- كثيرا
- الطبيعة
- بحاجة
- أبدا
- جديد
- تسعة
- كثير
- ملاحظة
- ملاحظ
- of
- خصم
- غالبا
- on
- ONE
- منها
- فقط
- طريقة التوسع
- تعمل
- بصريات
- or
- أورلاندو
- أخرى
- خارج
- الناتج
- النتائج
- على مدى
- الحزم
- pass
- قمة
- مادي
- فيزيائي
- فيزياء
- عالم الفيزياء
- لوحات حائط
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- وضع
- قوة
- مبدأ
- إنتاج
- وعد
- نبض
- وضع
- كمية
- تماما
- إشعاع
- نطاق
- في الحقيقة
- يشار
- النظام الحاكم
- منطقة
- المناطق
- ذات صلة
- تطلب
- بحث
- الباحثين
- النتائج
- حلقة
- الحكام
- نفسه
- يقول
- حجم
- علوم
- العلماء
- رأيت
- أشباه الموصلات
- التسوية (Settled)
- عدة
- ينبغي
- تبين
- هام
- السيليكون
- بساطة
- ببساطة
- عزباء
- صغير
- So
- بعض
- شيء
- أحيانا
- الفضاء
- تحدث
- طيفي
- الطيفي
- طيف
- مستقر
- المعايير
- مخزون
- غريب
- دراسة
- موضوع
- بعد ذلك
- هذه
- مفاجئ
- تحول
- نظام
- أنظمة
- حديث
- فريق
- انظم
- تقنية
- تقنيات
- تكنولوجيا
- سياسة الحجب وتقييد الوصول
- أن
- •
- من مشاركة
- then
- وبالتالي
- هم
- شيء
- هؤلاء
- عبر
- صورة مصغرة
- الوقت
- إلى
- تقليدي
- هائل
- صحيح
- لحن
- المضطرب
- اثنان
- عادة
- عدم اليقين
- فهم
- جامعة
- مستعمل
- مفيد
- الإصدارات
- جدا
- تريد
- مياه
- موجة
- أمواج
- طريق..
- we
- كان
- متى
- التي
- في حين
- كامل
- على نحو واسع
- سوف
- مع
- بدون
- للعمل
- عمل
- العالم
- سوف
- حتى الآن
- لصحتك!
- حل متجر العقارات الشامل الخاص بك في جورجيا
- زفيرنت