Солитон измерва спектри, наука и живот
28 септември 2016 г.
Солитон измерва спектри
"Оптичен гребен" може да бъде създаден с помощта на единичен солитон в микрокухина.
Всеки сигнал е сбор от синусоидални компоненти с различни честоти. Тяхната комбинация се нарича сигнален спектър. Можете да изобразите честотния спектър, като нанесете честотите на компонентите върху хоризонталната ос и нанесете вертикални линии върху тях, чиято височина е равна на амплитудата на синусоидите. "Гребен" е сигнал, чийто честотен спектър е набор от линии, разположени на еднакво разстояние една от друга.
Такива сигнали в оптичния диапазон са получени в края на 90-те години, а през 2005 г. създателите им Теодор Ханш и Джон Хол получават Нобелова награда. Впоследствие оптичните гребени, които могат да служат като много точна линийка за измерване на спектрите, са намерили приложение в ултра прецизната спектроскопия и други области на науката. Лазерните устройства, използвани за оформяне на гребените, обаче са доста сложни и тромави. Инструменталният проблем може да бъде решен с помощта на солитони, които не само намаляват размера, сложността и цената на оборудването, но и разширяват възможностите му.
Солитонът е единична вълна, образувана в така наречените нелинейни среди. В оптиката това е светлинен импулс. Авторите на работата са образували солитони в резонатори, които представляват пръстен за улавяне на светлина, попадайки в който фотон се движи в кръг, отразен от стените. За изстрелване на светлина в кухината е използван лазер. Физиците разгледаха свойствата на два оптични резонатора: единият от кристал на магнезиев флуорид MgF2, другият от силициев нитрид Si3N4 върху чип-подложка с дебелина само 1 микрон.