विषम फैलाव में लगभग शून्य-फैलाव सॉलिटॉन और ब्रॉडबैंड मॉडुलन अस्थिरता केर माइक्रोकॉम्ब

विषम फैलाव में लगभग शून्य-फैलाव सॉलिटॉन और ब्रॉडबैंड मॉडुलन अस्थिरता केर माइक्रोकॉम्ब

(ए) ब्रॉडबैंड एमआई माइक्रोकॉम्ब स्पेक्ट्रा। स्पेक्ट्रा के नीचे (हरा) से ऊपर (नीला) तक संबंधित पंप शक्ति 23.5 dBm, 24.5 dBm, 25 dBm, 25.5 dBm और 26 dBm है। चार अवशिष्ट प्राथमिक कंघी लिफाफे λ₁ – λ₄ द्वारा चिह्नित हैं, और दर्पण कोटिंग प्रेरित निश्चित चोटियों को T₁-T₅ द्वारा चिह्नित किया गया है। 26 dBm की इंजेक्टेड पंप शक्ति पर, मापा कंघी स्पेक्ट्रम 10-GHz कंघी लाइन रिक्ति और 8400 से अधिक कंघी लाइनों के साथ 1240 एनएम से 1950 एनएम (−40 डीबी रेंज में 2/3 ऑक्टेव से अधिक) तक कवर करता है। (बी) ढांकता हुआ दर्पण कोटिंग के मापा संचरण स्पेक्ट्रम। (सी) 1300 एनएम (पीला), 1530 एनएम (नीला), और 1580 एनएम (हरा) के पास एमआई माइक्रोकॉम्ब के दोहराव-दर बीटनोट सिग्नल। उनके बीटनोट संकेत 35 dB से बड़ा विलोपन अनुपात दिखाते हैं। (डी) 26 डीबीएम की पंप शक्ति के लिए ट्रांसमिशन वक्र, जो इंगित करता है कि यह ब्रॉडबैंड एमआई माइक्रोकॉम्ब राज्य मोड-लॉक सोलिटॉन राज्य में भी प्रवेश कर सकता है। लाल धराशायी रेखा एमआई माइक्रोकॉम्ब स्पेक्ट्रम की मापी गई स्थिति को चिह्नित करती है जैसा कि (ए) में नीले वक्र में दिखाया गया है। श्रेय: ज़ेयू जिओ, टाईयिंग ली, मिंगलू कै, होंग्यी झांग, यी हुआंग, चाओ ली, बाइचेंग याओ, कान वू और जियानपिंग चेन

माइक्रोरेसोनेटर्स आधारित फ़्रीक्वेंसी कॉम्ब्स, माइक्रोकॉम्ब्स, ने पिछले दशकों में कॉम्पैक्ट आकार, लचीले कंघी रिक्ति और व्यापक बैंडविड्थ के अपने क्रांतिकारी प्रदर्शन के लिए बड़ी रुचि को आकर्षित किया है। ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी सिंथेसाइज़र, एटॉमिक क्लॉक, लिडार, स्पेक्ट्रोस्कोपी और ऑप्टिकल कम्युनिकेशन सहित माइक्रोकॉम्ब के व्यापक अनुप्रयोगों की सूचना दी गई है।

इन अनुप्रयोगों के लिए, यह अत्यधिक वांछित है कि एक छोटे मोड रिक्ति को बनाए रखते हुए माइक्रोकोम्ब के साथ-साथ एक व्यापक वर्णक्रमीय कवरेज होता है (आमतौर पर में प्रकाशित एक नए पेपर में) प्रकाश: विज्ञान और अनुप्रयोगशंघाई जिओ टोंग विश्वविद्यालय के प्रोफेसर कान वू और चीन के इलेक्ट्रॉनिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के प्रोफेसर बाइचेंग याओ के नेतृत्व में वैज्ञानिकों की एक टीम, लगभग शून्य विषम-फैलाव शासन में केर कंघी पीढ़ी की गतिशीलता की पड़ताल करती है।

अल्ट्रा-छोटे विषम समूह-वेग फैलाव के लिए धन्यवाद, उन्होंने ब्रॉडबैंड मॉड्यूलेशनल अस्थिरता (एमआई) स्थिति में 1240 एनएम से 1950 एनएम तक स्पेक्ट्रम और 10 गीगाहर्ट्ज के मोड स्पेसिंग के साथ प्रयोगात्मक रूप से 2/3-ऑक्टेव-फैले हुए माइक्रोकॉम्ब प्राप्त किए हैं। . कंघी लाइनों की इसी संख्या 8400 से अधिक है। इसके अलावा, उन्होंने लगभग शून्य विषम-फैलाव शासन में एक उपन्यास सॉलिटॉन संरचना देखी है, और इन सॉलिटॉन को “विषम-फैलाव आधारित निकट-शून्य-फैलाव सॉलिटॉन” कहा है।

यह लगभग शून्य-फैलाव सॉलिटॉन (एनजेडडीएस) ने बहु-सॉलिटॉन संरचनाओं को 8.6 THz तक स्थानीय पुनरावृत्ति आवृत्ति और 100 fs से कम व्यक्तिगत पल्स चौड़ाई के साथ कसकर पैक किया है। संबंधित वर्णक्रमीय अवधि> 32 THz है और कंघी लाइन संख्या> 3200 है। रिपोर्ट की गई तकनीक शून्य-फैलाव शासन के पास केर माइक्रोकॉम्ब्स के नॉनलाइनियर डायनेमिक्स में एक नई दृष्टि प्रदान करती है और घने कंघी लाइनों के साथ ब्रॉडबैंड माइक्रोकॉम्ब्स बनाने के लिए एक व्यवहार्य समाधान प्रस्तुत करती है।

यह कार्य अत्यधिक नॉनलाइनियर फाइबर पर आधारित एक उच्च-क्यू फैब्री-पेरोट माइक्रोरेसोनेटर में किया जाता है। फाइबर एफपी माइक्रोरेसोनेटर शून्य-फैलाव क्षेत्र के पास केर सॉलिटॉन गतिकी का अध्ययन करने के लिए एक लचीला मंच है।

यह प्लेटफ़ॉर्म गारंटी देता है कि देखी गई घटनाएं शुद्ध χ की प्रतिनिधि हैं(3) गैर-रैखिकता और उच्च-क्रम फैलाव, एकीकृत मल्टीमोड माइक्रोसेरोनेटर्स में टाले गए मोड-क्रॉसिंग प्रभावों पर विचार करने की आवश्यकता नहीं है, या एक लंबी फाइबर गुहा में फैलाने वाली तरंगों के कारण आवधिक गड़बड़ी। ये वैज्ञानिक अपने काम की तकनीकी विशेषताओं को सारांशित करते हैं।

विषम फैलाव में लगभग शून्य-फैलाव सॉलिटॉन और ब्रॉडबैंड मॉडुलन अस्थिरता केर माइक्रोकॉम्ब

( ए ) स्पेक्ट्रम सिमुलेशन परिणाम (नारंगी वक्र) के साथ-साथ विभिन्न एनजेडडीएस राज्यों में प्रायोगिक रूप से माइक्रोकॉम्ब स्पेक्ट्रा प्राप्त किया। फैलाने वाली तरंगों को ( ए ) में लाल तीरों द्वारा चिह्नित किया जाता है। इसी अस्थायी सिमुलेशन परिणाम (बी) में प्रस्तुत किए जाते हैं। जो अलग-अलग सॉलिटॉन संरचनाओं को आपस में जोड़ने की एक श्रृंखला से बने हैं। अलग-अलग एनजेडडीएस राज्यों को अलग करने के लिए बाध्य सोलिटोन की संख्या एक ध्यान देने योग्य सुविधा प्रदान करती है। NZDS माइक्रोकॉम्ब में 8.6 THz तक की स्थानीय पुनरावृत्ति आवृत्ति और 100 fs से कम की व्यक्तिगत पल्स अवधि के साथ सघन सॉलिटॉन क्लस्टर बनाने का लाभ है। यह अद्वितीय अस्थायी संरचना ऑप्टिकल संगणना, सिग्नल प्रोसेसिंग और सेंसिंग में केर सॉलिटॉन की अनुप्रयोग क्षमता का विस्तार करेगी। श्रेय: ज़ेयू जिओ, टियिंग ली, मिंगलू कै, होंग्यी झांग, यी हुआंग, चाओ ली, बाइचेंग याओ, कान वू और जियानपिंग चेन

“हम इस लगभग शून्य फैलाव एफपी माइक्रोरेसोनेटर को चलाने के लिए एक स्पंदित पंपिंग योजना को अपनाते हैं। स्पंदित पंपिंग योजना औसत पंपिंग शक्ति की मांग को प्रभावी ढंग से कम कर सकती है और इंट्राकैविटी थर्मल प्रभाव को कम कर सकती है।”

“ब्रॉडबैंड एमआई राज्य और निकट-शून्य-फैलाव सॉलिटॉन राज्य में माइक्रोकॉम के पास अपने स्वयं के संभावित अनुप्रयोग परिदृश्य हैं। एमआई माइक्रोकॉम्ब राज्य में उच्च रूपांतरण दक्षता और व्यापक रूप से सुलभ रेंज के फायदे हैं, जो उच्च शक्ति माइक्रोकॉम्ब एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त है। इसके विपरीत, निकट-शून्य-फैलाव सॉलिटॉन राज्य में अपेक्षाकृत कम चरण-शोर विशेषता और स्व-संगठित संरचनाएं हैं, जो ऑप्टिकल कंप्यूटिंग, लाइट सेंसिंग, संचार और स्पेक्ट्रोस्कोपी आदि के अनुप्रयोगों में अद्वितीय क्षमताएं प्रदान करती हैं। यह कार्य ऑपरेटिंग चुनने के लिए एक लचीली रणनीति प्रस्तुत करता है। आवेदन की आवश्यकता के आधार पर माइक्रोकॉम्ब की स्थिति,” वैज्ञानिक कहते हैं।

अधिक जानकारी:
Zeyu जिओ एट अल, लगभग शून्य-फैलाव सॉलिटॉन और ब्रॉडबैंड मॉडुलन अस्थिरता केर माइक्रोकॉम्ब विषम फैलाव में, प्रकाश: विज्ञान और अनुप्रयोग (2023)। डीओआई: 10.1038/एस41377-023-01076-8

चीनी विज्ञान अकादमी द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: नियर-ज़ीरो-डिस्पर्शन सॉलिटॉन और ब्रॉडबैंड मॉडुलन अस्थिरता केर माइक्रोकॉम्ब्स इन एनोमलस डिस्पर्शन (2023, 2 फरवरी) https://phys.org/news/2023-02-near-zero-dispersion-soliton-broadband से 2 फरवरी 2023 को प्राप्त किया गया -modulational-instability.html

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