เช่นเดียวกับที่ฉนวนทอพอโลยีให้การป้องกันอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไปตามขอบและพื้นผิว โฟตอนก็สามารถป้องกันทอพอโลยีได้เช่นกัน สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อโหมดการกระเจิงของโฟตอนเชื่อมโยงกับสถานะการหมุนเพียงครั้งเดียว ขณะนี้ นักวิจัยในอินเดียและเนเธอร์แลนด์พบว่าสามารถสังเกตโหมดการกระเจิงแบบเลือกหมุนหรือหมุนแบบไม่สมมาตรได้โดยใช้ตัวปรับแสงเชิงพื้นที่แบบบิดเกลียวแบบ
งานของพวกเขา
บ่งชี้ว่าผลึกเหลวสามารถโฮสต์สถานะทอพอโลยีได้โดยการควบคุมปฏิสัมพันธ์ระหว่างความผิดปกติของวัสดุและการทำงานร่วมกันของวงโคจรของแสง โทโพโลยีไปโทนิคโทโพโลยีเป็นสาขาวิชาคณิตศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับวัตถุทางเรขาคณิตที่ไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อมีการเปลี่ยนรูปอย่างต่อเนื่อง คุณสมบัติ
ที่ไม่แปรเปลี่ยนเมื่อเปลี่ยนรูปเรียกว่าทอพอโลยี เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักฟิสิกส์มีความสนใจมากขึ้นในการนำหลักการโทโพโลยีมาใช้ในระบบกายภาพ เพื่อใช้ประโยชน์จากความไม่แปรปรวนของทอพอโลยี โดยที่อนุภาคจะไม่ได้รับผลกระทบจากการก่อกวนเฉพาะที่ ตัวอย่างเช่น กระแสสปินโพลาไรซ์ของอิเล็กตรอน
สามารถไหลได้โดยไม่เกิดการกระเจิงในวัสดุเชิงทอพอโลยีที่อาจมีการใช้งานทางเทคโนโลยีที่สำคัญ แม้ว่าการวิจัยส่วนใหญ่จะมุ่งเน้นไปที่อิเล็กทรอนิกส์ แต่กลุ่มวิจัยหลายกลุ่มกำลังหันความสนใจไปที่โฟโตนิกส์ในกรณีของโฟตอน การป้องกันโทโพโลยีสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อโฟตอนที่เคลื่อนที่ผ่านตัวกลาง
ถูกควบคุมเพื่อให้การหมุนของโฟตอน “ล็อค” ไว้กับทิศทางการแพร่กระจายเฉพาะ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการควบคุมการทำงานร่วมกันระหว่างโมเมนตัมเชิงมุมของลำแสง (โพลาไรเซชันแบบวงกลม) กับโมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจร เมื่อเดินทางผ่านวัสดุบางชนิด เชื่อกันว่าลำแสงแบบเกาส์เซียน
สามารถถูกควบคุมเพื่อให้โหมดการกระเจิงของมันเป็นแบบเลือกหมุนได้ส่องแสงบนวัสดุแอนไอโซทรอปิกในการศึกษาล่าสุด ของพวกเขา ซึ่งตีพิมพ์ ได้สาธิตวิธีการสร้างโหมดการกระเจิงแบบเลือกสปินในสเปกตรัมฟูเรียร์ของลำแสงเกาส์เซียน ผ่านโมดูเลเตอร์ที่ใช้คริสตัลเหลว
การทดลอง
ของพวกเขาใช้เลเซอร์ฮีเลียม-นีออนเพื่อสร้างลำแสงเกาส์เซียนซึ่งถูกกรองเชิงพื้นที่แล้วโพลาไรซ์เชิงเส้น จากนั้นลำแสงจะผ่านตัวกลาง ตัวดัดแปลงแสงเชิงพื้นที่สำหรับการส่งผ่านที่ทำจากคริสตัลเหลว สิ่งนี้มีคุณสมบัติที่สามารถควบคุมได้โดยใช้แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ ส่งผลให้เกิดการกระจายเฟสแบบสุ่ม
หลังจากนี้ ลำแสงจะถูกส่งผ่านเครื่องวิเคราะห์สถานะโพลาไรเซชันซึ่งประกอบด้วยแผ่นคลื่นหนึ่งในสี่ส่วนและโพลาไรเซอร์อีกชุดหนึ่ง สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยสามารถวัดการกระจายของแสงโพลาไรซ์แบบวงกลมด้านซ้ายและแสงโพลาไรซ์แบบวงกลมด้านขวาได้ เมื่อลำแสงถูกโฟกัสไปที่ตัวตรวจจับแสง
พวกเขาพบว่าโหมดการกระจัดกระจายแบบสุ่มนั้นสังเกตได้สำหรับการฉายภาพโพลาไรซ์แบบวงกลมทางขวาเท่านั้น ในขณะที่การฉายภาพโพลาไรซ์แบบวงกลมทางซ้ายไม่แสดงโหมดการกระเจิง จากนี้ พวกเขาสรุปได้ว่าโหมดการกระจัดกระจายแบบสุ่มจะเกิดขึ้นสำหรับสถานะการหมุนของแสงเพียงครั้ง
เดียวเท่านั้น ในขณะที่โหมดอื่นๆ จะเดินทางผ่านตัวกลางซึ่งส่วนใหญ่ไม่ได้รับผลกระทบจากความผิดปกติของระบบอนาคตของโฟโตนิกส์แม้ว่าจะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่สาขาโทโพโลยีโทโพโลยีให้ความเป็นไปได้ที่น่าตื่นเต้นสำหรับอนาคตของเทคโนโลยีที่ใช้แสง การใช้งานที่เป็นไปได้ของระบบโฟตอน
การใช้งาน
ด้านหนึ่งเกี่ยวข้องกับการส่งและการประมวลผลข้อมูลคลาสสิก (ไบนารี) ซึ่งการมีหรือไม่มีโซลิตันในหน้าต่างเวลาจะสอดคล้องกับ “1” หรือ “0” เช่นเดียวกับการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโซลิตันเกิดขึ้นที่ระดับพลังงานคงที่ เราจึงไม่มีความหรูหราในการเพิ่ม
กำลังไฟฟ้าเข้าเพื่อปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ปลายรับสัญญาณ อย่างไรก็ตาม การใช้ประโยชน์จากผลควอนตัม เช่น การบีบสามารถช่วยลดสัญญาณรบกวนและปรับปรุงความเที่ยงตรงได้
ในการสื่อสารทางไกล ซึ่งสัญญาณถูกขยายทุกๆ 50-100 กิโลเมตรหรือมากกว่านั้น
โซลิตันพัลส์จะแรงที่สุดรองจากเครื่องขยายเสียง โชคดีที่นี่คือจุดที่การโต้ตอบแบบไม่เชิงเส้นจำนวนมากที่จำเป็นในการรักษารูปร่างโซลิตอน อย่างไรก็ตาม ชีพจรจะอ่อนลงเมื่อมันแพร่กระจายไปตามเส้นใย ดังนั้นปฏิสัมพันธ์ที่ไม่เป็นเชิงเส้นก็จะอ่อนแอลงเรื่อยๆ ซึ่งหมายความว่าเอฟเฟ็กต์แบบกระจาย
จะเด่นชัดจนกว่าจะมีการขยายสัญญาณในขั้นต่อไป ซึ่งความไม่เป็นเชิงเส้นจะเข้ามาแทนที่อีกครั้ง ปัญหาหนึ่งคือความผันผวนของควอนตัมในแอมพลิฟายเออร์ทำให้เกิดการกระโดดแบบสุ่มในความยาวคลื่นกลางของโซลิตันแต่ละตัว และส่งผลให้ความเร็วของโซลิตันแต่ละตัวในไฟเบอร์แปรผัน
แบบสุ่มมีการวางแผนหลายอย่างเพื่อขจัดเสียงรบกวนส่วนเกินนี้และนำขบวนโซลิตันกลับไปสู่ลักษณะพฤติกรรมที่เป็นระเบียบของสถานะที่เชื่อมโยงกันอย่างมีเสถียรภาพ (เช่น โซลิตันสามารถผ่านตัวกรองสเปกตรัมได้) การบีบหมายเลขโฟตอนอาจมีบทบาทสำคัญในการแก้ปัญหานี้ ตัวอย่างเช่น
ถ้าโซลิตันถูกบีบด้วยตัวเลขทันทีหลังจากการขยายสัญญาณ จะมีความไม่แน่นอนน้อยลงในความไม่เชิงเส้นที่ทำให้โซลิตันคงรูป และดังนั้น โซลิตันก็จะมีสัญญาณรบกวนน้อยลงด้วย ส่งผลให้อัตราข้อผิดพลาดบิตของการส่งข้อมูลดีขึ้น ความจริงที่ว่าการบีบไม่รอดจากการลดทอนไม่สำคัญในกรณีนี้
เนื่องจากมันมีชีวิตอยู่ในระหว่างการโต้ตอบแบบไม่เชิงเส้น – เมื่อจำเป็น การประยุกต์ใช้โซลิตันแบบบีบที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งคือในอุปกรณ์สวิตชิ่งและลอจิกเกตตามปฏิสัมพันธ์ของโซลิตัน เช่น อุปกรณ์ปลายทางไฟเบอร์สำหรับการประมวลผลสัญญาณในการสื่อสารโทรคมนาคมที่พัฒนา
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
