ما هو ناقل سوليتون في فيزياء الكم

اقرأ في هذا المقال


في الفيزياء أو في بصريات الموجة، يكون السوليتون المتجه موجة منفردة بمكونات متعددة مقترنة ببعضها البعض والتي تحافظ على شكلها أثناء الانتشار.

ما هو ناقل سوليتون في فيزياء الكم

  • تكون السوليتونات العادية دائمًا بشكل واحد ولكن لها بشكل جيد له استقطاب واحد عددي، في حين أن السوليتون المتجه لديه مكونان أساسيان للاستقطاب.
  • ومن بين جميع أشكال السليتون تأخذ السوليتونات المتجهية الضوئية أكبر قدر من الاهتمام نظرًا لاستخداماتها المتنوعة، وخصوصًا في صنع نبضات فائقة السرعة وتكنولوجيا التحكم في الضوء.
  • ويمكن تقسيم السوليتونات المتجه البصري إلى السوليتونات المتجه الزمني والسوليتونات المتجه المكاني، وأثناء صدور كل من السوليتونات الزمنية السوليتونات المكانية، وحتى لو أنها في وسط مع انكسار، يمكن أن يتزايد مقدار الاستقطابات المتعامدة كوحدة واحدة دون انفصال؛ لأن التعديل القوي عبر الطور وتبادل الطاقة المتماسك بين استقطابي السوليتون المتجه.
  • اشتق “سي آر مينوك” أولاً معادلة انتشار النبضة اللاخطية في ألياف بصرية أحادية النمط (SMF) تحت الانكسار الضعيف، وبعد ذلك وصف مينوك السولتون المتجه على أنه سيلوتونان يُطلق عليهما بشكل أكثر دقة الموجات الانفرادية مع استقطابات متعامدة تتكاثر معًا دون تشتيت طاقتها مع الاحتفاظ بأشكالها.
  • وبسبب التفاعل غير الخطي الذي حصل بين الاستقطابين، حتى لو وجد الانكسار بين وضعي الاستقطاب، لكن يبقى بمقدرتهم ضبط سرعة مجموعتهم والبقاء محاصرين معًا.
  • يمكن أن تظهر السوليتونات المتجهية إما مكانية أو زمنية، وتتألف من مستقطبين متعامدين لحقل بصري واحد أو مجالين بترددات متنوعة ولكن يكون الاستقطاب نفسه.
  • في عام (1987) أخذ مينوك لأول مرة معادلة انتشار النبض غير الخطي في (SMF) تحت الانكسار الضعيف، ووسعت هذه المعادلة الأساسية لظهور مجالًا آخر من السلتونات العددية للباحثين.
  • ترتبط معادلته بالتفاعل غير الخطي، أي تعديل الطور المتبادل وتبادل الطاقة المترابط بين عنصري الاستقطاب المتعامدين في سوليتون المتجه، حيث وجد الباحثون حلول تحليلية وعددية لهذه المعادلة حتى في وجود الانكسار الضعيف والمتوسط ​​وحتى القوي.

المصدر: Nonlinear Physics، Mark J. AblowitzIntroduction to Soliton Theory: Applications to Mechanics، Ligia Munteanu‏Proceedings of the Workshop Nonlinear Physics, Theory and Experiment, II، Mark J. Ablowitz‏Physics of Solitons، Thierry Dauxois


شارك المقالة: