ตัวสะท้อนแบบไม่เชิงเส้นทำลายความไม่สมดุลทางแสงแบบไดนามิก

วิธีการใหม่ในการสร้างอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เหมือน “ถนนทางเดียว” สำหรับแสงได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยในจีนและญี่ปุ่น เทคนิคนี้ซึ่งทำลายขีดจำกัดของการแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกันแบบไดนามิกในระบบออปติกแบบไม่เชิงเส้น อาจมีความสำคัญสำหรับการประยุกต์ใช้ในการประมวลผลข้อมูลแบบโฟตอนการแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกัน หรืออย่างแม่นยำกว่านั้น การแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกัน

ของ เป็นหลักการ

พื้นฐานของออปติคที่กำหนดว่าสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าจะต้องแพร่กระจายอย่างอิสระในทั้งสองทิศทางผ่านใยแก้วนำแสงหรือวงจรไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น คลื่นไมโครเวฟสามารถเดินทางในทิศทางใดทิศทางหนึ่งตามท่อนำคลื่น และสัญญาณแสงสามารถเคลื่อนที่ทั้งสองทิศทางไปตามใยแก้วนำแสง 

การรับส่งข้อมูลแบบสองทางนี้อาจทำให้เกิดปัญหา เช่น การส่งสัญญาณย้อนกลับ ซึ่งลดความแรงของสัญญาณที่ส่งเทคโนโลยีบางอย่างเพื่อหลีกเลี่ยงการแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกันมีอยู่แล้ว ตัวแยกสัญญาณในเครื่องส่งสัญญาณไมโครเวฟเรดาร์ ตัวอย่างเช่น หลีกเลี่ยงกฎการแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกัน

โดยใช้สนามแม่เหล็กภายนอกขนาดใหญ่เพื่อแยกคลื่นที่เคลื่อนที่ในทิศทางที่สะท้อนกลับ (ย้อนกลับ) อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ที่ใช้ในการบรรลุสิ่งนี้เรียกว่าโรเตอร์ฟาราเดย์ อาศัยเอฟเฟกต์แมกนีโต-ออปติคอล ดังนั้นจึงต้องใช้แม่เหล็กที่แข็งแรงและมีน้ำหนักมาก แม่เหล็กดังกล่าวเข้ากันไม่ได้กับชิปโทนิค 

และยังเพิ่มการใช้พลังงานของวงจรอย่างมากอีกด้วย แม้ว่าตัวแยกแบบไม่มีแม่เหล็กจะได้รับการพัฒนา แต่จนถึงขณะนี้ประสิทธิภาพยังย่ำแย่ความไม่เชิงเส้นของเคอร์อีกทางเลือกหนึ่งในการทำลายความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันของ Lorentz คือการใช้เอฟเฟกต์แบบไม่เชิงเส้นเชิงแสง 

ซึ่งสังเกตได้เมื่อแสงความเข้มสูงแพร่กระจายผ่านตัวกลาง การสำแดงที่ง่ายที่สุดของผลกระทบนี้สามารถอธิบายได้ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงของดัชนีการหักเหของแสงของตัวกลางที่เป็นสัดส่วนกับความเข้มของแสง ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยครั้งใหม่นี้ร่วมกับอธิบายตรงกันข้ามกับเอฟเฟกต์แบบแมกนีโต

ออปติคัล 

อุปกรณ์แบบที่ใช้ความไม่เชิงเส้นของออปติกดังกล่าวเข้ากันได้กับการรวมชิปโทนิค ความไม่เชิงเส้นของ Kerr มีอยู่ในวัสดุออปติคอลหลายชนิด รวมถึงซิลิกอนซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในโฟโตนิกส์เมื่อออกแบบตัวแยกและวงจรหมุนเวียนแบบไม่เชิงเส้น นักวิทยาศาสตร์คุ้นเคยกับการพิจารณา

ความไม่เชิงเส้นของ Kerr ของวัสดุทีละตัวในวงจรหรือท่อนำคลื่น Xia กล่าวเสริม “สิ่งนี้นำไปสู่​​’การแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกันแบบไดนามิก’ซึ่งเป็นสาเหตุของปัญหาอื่น: อุปกรณ์ที่ไม่ใช่เชิงเส้นที่ไม่ใช่เชิงเส้นไม่สามารถปิดกั้นการกระเจิงกลับเมื่อช่องแสงที่แพร่กระจายไปข้างหน้าและข้างหลังเข้าสู่อุปกรณ์

ในเวลาเดียวกัน ดังนั้นจึงมีข้อจำกัดพื้นฐานเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ไม่เชิงเส้นโหมด Kerr ใช้เป็นตัวแยกแสง” เขาอธิบายและเพื่อนร่วมงานได้แสดงให้เห็นว่าวัสดุออพติคัลแบบไม่เชิงเส้น เช่น ซิลิกอน สามารถใช้เพื่อแก้ปัญหานี้ และสร้างอุปกรณ์บนชิป (เช่น ตัวแยกแสงและวงจรหมุนเวียน) 

เมื่อพิจารณาเอฟเฟกต์ความไม่เชิงเส้นสองแบบที่แยกจากกัน เอฟเฟกต์แรกเรียกว่าเอฟเฟกต์เคอร์ตัวเอง เป็นเอฟเฟกต์แบบไม่เชิงเส้นเชิงแสงที่สร้างการเลื่อนเฟสตามสัดส่วนกำลังสองของจำนวนโฟตอนในสนาม ประการที่สองเรียกว่าความไม่เชิงเส้นแบบข้ามเคอร์ เป็นเอฟเฟกต์ที่เชื่อมโยงกัน

ซึ่งเปลี่ยนการตอบสนองทางแสงของตัวกลางต่อแสงอย่างมากที่ความถี่ที่เลือกบรรลุความไม่สัมพันธ์กันแบบไดนามิกเทคนิคใหม่นี้ใช้ได้ผลเนื่องจากวัสดุแบบไม่เชิงเส้นเชิงแสงส่วนใหญ่ ความไม่เชิงเส้นในตัวเองและแบบข้ามเคอร์มีจุดแข็งที่แตกต่างกัน เมื่อสนามแสงที่กระจายไปข้างหน้าและข้างหลังเข้าสู่

อุปกรณ์ เช่น ตัวสะท้อนเสียงแบบไมโครริง (ทำจากวัสดุที่ไม่เชิงเส้นที่มีฐานเป็นซิลิคอน) ในเวลาเดียวกัน ดังนั้น การมอดูเลตที่มาจากความไม่เชิงเส้นของเคอร์เองและแบบข้ามเคอร์จึงอาจทำให้เกิด ความถี่เสียงสะท้อนที่แตกต่างกันสำหรับโหมดเดินหน้าและถอยหลัง โดยปกติจะแสดงเป็นโหมด

ตามเข็มนาฬิกา

วิธีการที่เราเสนอนั้นข้ามข้อจำกัดพื้นฐานของการแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกันแบบไดนามิกที่กำหนดในทัศนศาสตร์แบบไม่เชิงเส้น” เขากล่าวกับ“แนวคิดเดียวกันนี้ได้รับการสาธิตการทดลองโดยกลุ่มอื่นที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดสำหรับตัวแยกแสงบนชิป งานของเราซึ่งตีพิมพ์เปิดประตู

สำหรับการตระหนักถึงตัวแยกแสงและวงจรหมุนเวียนบนชิป และจะช่วยเพิ่มขนาดการรวมและการทำงานของชิปโทนิค”ขณะนี้นักวิจัยกำลังทดสอบอุปกรณ์แบบบูรณาการในห้องปฏิบัติการของพวกเขา ตัวสะท้อนเสียงแบบวงแหวนขนาดเล็กที่ใช้ในวิธีนี้จำกัดแบนด์วิดท์แบบไม่มีส่วนกลับที่มีอยู่ให้อยู่ในระดับ

ที่แคบมากประมาณหลายร้อยเมกะเฮิรตซ์ ดังนั้นพวกเขาจึงวางแผนที่จะปรับปรุงสิ่งนี้และลดการสูญเสียการแทรกที่เรียกว่า”การออกแบบใหม่ดังกล่าวจะช่วยให้สามารถใช้งานตัวแยกและตัวหมุนเวียนแบบไม่เชิงเส้นบนชิปที่สำคัญและใช้งานได้จริง เนื่องจากสามารถประมวลผลข้อมูลโทนิคได้เร็วขึ้น

ต้องมีขนาดใหญ่ขึ้นเสมอไป แต่ยังมีความยืดหยุ่นและโต้ตอบได้มากขึ้นด้วย ปฏิสัมพันธ์ในสถาบันที่เพิ่มมากขึ้นกำลังพัฒนาระหว่างสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ ในกรณีของ SNS ห้องปฏิบัติการอีก 5 แห่งที่สร้างส่วนหลักที่แตกต่างกัน ความร่วมมือในลักษณะนี้เพิ่มมากขึ้นในห้องทดลองระดับชาติของสหรัฐฯ 

และตอนนี้ยิ่งใหญ่กว่าตอนที่สร้าง SNS เองเสียอีก นอกจากนี้ กลุ่มวิจัยขนาดเล็ก ซึ่งหลายกลุ่มเกี่ยวข้องกับผู้เข้าร่วมในอุตสาหกรรม กำลังประสบความสำเร็จโดยไม่จำเป็นต้องมีความเชี่ยวชาญเฉพาะทางที่แคบลงและมีการสูญเสียแสงน้อยลง” Xia กล่าวและทวนเข็มนาฬิกา “เราใช้คุณสมบัตินี้เพื่อให้เกิดความไม่สัมพันธ์กันแบบไดนามิกในระบบพาสซีฟซึ่งประกอบด้วยตัวสะท้อน

Credit : เว็บสล็อตแท้