Лазерные солитоны: теория, топология и возможности применения

Почти во всех ситуациях, даже в вакууме, свет не может путешествовать бесконечно, не рассеивая. Импульсы света, известные как солитонов, распространяющихся вдоль волокон на длинные расстояния без изменения формы и потери фокуса нашли себе применение в передаче данных, но даже они постепенно рассеивать, если средний они бороздят имеет ультра-низкое поглощение. Николай Розанов Национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО), Санкт-Петербург, Россия и его команда работали над решением этой проблемы — лазерные солитоны — с 1980-х годов; коллоквиум бумаги по итогам их последних работ в этой области была опубликована в EPJ Д.

Розанов и его группа начали свою работу с компьютерного моделирования, предполагая, что это было теоретически возможно производить стабильный солитонов в широкоапертурном лазере, если он был стабилизирован путем внешнего облучения. Это предположение было вскоре подтверждено экспериментально, и группа изучила эти так называемые диссипативные солитоны с тех пор.

Совсем недавно, исследователи теоретически показали, что возможно создание таких солитонов без использования последовательного и стабильного внешнего излучения. Использование параллельного программирования на высокопроизводительных суперкомпьютерах, они сначала моделируется световой импульс, который локализован в одном измерении (1Д солитон), прежде чем предоставлять свою технику для моделирования солитонов в двух, а затем трех измерениях. Эти трехмерные солитоны имеют сложную внутреннюю структуру с характерным топологий; они были даны описательные имена, такие как ‘яблоко’, ‘трилистник’ и ‘соломонов узел’ и они были показаны, чтобы объединить.

Есть еще вопросы для Розанов и его коллеги отвечать перед их теорию можно применить на практике. Как только он был, однако, устойчивости этих солитонов и их топология предполагает потенциальное применение в хранении цифровой информации. Это ни в коем случае нельзя, что мы могли бы, в один прекрасный день, использование компьютеров, лазерных линеек солитон в современных жестких дисков.

сделать разницу: спонсорские возможности