อ่าน 2 นาที
ชีพจร (ฟิสิกส์)
CS1 maint: หลายชื่อ: รายชื่อผู้แต่ง/ปรากฏการณ์ทางกายภาพ/การแผ่รังสี
ในทางฟิสิกส์พัลส์คือการรบกวนแต่ละครั้งที่แพร่กระจายผ่านตัวกลางการส่งผ่านตัวกลางนี้อาจเป็นสุญญากาศ (ในกรณีของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า )...
ชีพจร (ฟิสิกส์)
ในทางฟิสิกส์พัลส์คือการรบกวนแต่ละครั้งที่แพร่กระจายผ่านตัวกลางการส่งผ่านตัวกลางนี้อาจเป็นสุญญากาศ (ในกรณีของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ) หรือสสารและอาจมีขนาดใหญ่มากจนไม่มีที่สิ้นสุดหรือมีขนาดจำกัดก็ได้
การเคลื่อนที่และการเปลี่ยนแปลงของชีพจรสามารถอธิบายได้ด้วยสมการเชิงอนุพันธ์ย่อย (PDE) เช่น สม การเชิงอนุพันธ์ ย่อยแบบไฮเปอร์โบลิกหรือสมการเชิงอนุพันธ์ย่อยแบบพาราโบลิกซึ่งสอดคล้องกับประเภทของการรบกวนเฉพาะนั้นๆ
การสะท้อนของพัลส์ที่มีลักษณะคล้ายคลื่น
ลองพิจารณา คลื่น การเปลี่ยนแปลงรูปร่างที่เคลื่อนที่ผ่าน ตัวกลาง ยืดหยุ่นเช่น เชือกหรือสปริงเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปถึงปลายของตัวกลางนั้น สิ่งที่จะเกิดขึ้นกับคลื่นจะขึ้นอยู่กับว่าตัวกลางนั้นอยู่นิ่งในอวกาศหรือเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระที่ปลาย ตัวอย่างเช่น ถ้าคลื่นเคลื่อนที่ผ่านเชือกและปลายเชือกถูกจับไว้อย่างแน่นหนาโดยคนคนหนึ่ง ก็จะกล่าวได้ว่าคลื่นกำลังเข้าใกล้ปลายที่ยึดอยู่กับที่ ในทางกลับกัน ถ้าปลายเชือกถูกยึดติดกับแท่งไม้โดยที่คลื่นสามารถเคลื่อนที่ขึ้นหรือลงตามแท่งไม้ได้อย่างอิสระเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปถึงปลาย ก็จะกล่าวได้ว่าคลื่นกำลังเข้าใกล้ปลายที่เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ
ปลายอิสระ


คลื่นพัลส์จะสะท้อนจากปลายอิสระและกลับมาด้วยทิศทางการเคลื่อนที่เดิมก่อนการสะท้อน กล่าวคือ คลื่นพัลส์ที่มีการเคลื่อนที่ขึ้นด้านบนจะสะท้อนจากปลายและกลับมาด้วยการเคลื่อนที่ขึ้นด้านบนเช่นกัน
ดังแสดงในรูปที่ 1 และ 2 ซึ่งได้มาจากการคำนวณเชิงตัวเลขของสมการคลื่น
ปลายคงที่



คลื่นพัลส์จะสะท้อนจากปลายคงที่และกลับมาในทิศทางตรงกันข้าม ในกรณีนี้เรียกว่าคลื่นพัลส์กลับทิศทาง กล่าวคือ คลื่นพัลส์ที่มีการเคลื่อนที่ขึ้นด้านบนจะสะท้อนจากปลายและกลับมาในทิศทางลงด้านล่าง
ดังแสดงในภาพที่ 3 และ 4 ซึ่งได้มาจากการคำนวณเชิงตัวเลขของสมการคลื่นนอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นในภาพเคลื่อนไหวในภาพที่ 5 ด้วย
สื่อข้ามระบบ
เมื่อมีคลื่นพัลส์อยู่ในตัวกลางที่เชื่อมต่อกับตัวกลางที่หนักกว่าหรือมีความหนาแน่นน้อยกว่า คลื่นพัลส์นั้นจะสะท้อนราวกับว่ามันกำลังเข้าใกล้ปลายอิสระ (ไม่มีการกลับทิศทาง) ในทางตรงกันข้าม เมื่อคลื่นพัลส์เดินทางผ่านตัวกลางที่เชื่อมต่อกับตัวกลางที่หนักกว่าหรือมีความหนาแน่นมากกว่า คลื่นพัลส์นั้นจะสะท้อนราวกับว่ามันกำลังเข้าใกล้ปลายที่ยึดแน่น (มีการกลับทิศทาง)
พัลส์แสง
ชีพจรมืด
พัลส์มืด[ 1 ]มีลักษณะเฉพาะคือเกิดจากการลดลงของความเข้มเฉพาะที่เมื่อเทียบกับพื้นหลังคลื่นต่อเนื่องที่มีความเข้มสูงกว่าโซลิตอน มืดแบบสเกลาร์ (โซลิตอนมืดแบบโพลาไรซ์เชิงเส้น) สามารถเกิดขึ้นได้ในเลเซอร์ไฟเบอร์แบบกระจายตัวปกติทั้งหมดที่ล็อกโหมดโดยวิธีการหมุนโพลาไรซ์แบบไม่เชิงเส้นและมีความเสถียรค่อนข้างดี โซลิตอนมืดแบบเวกเตอร์[ 2 ] [ 3 ]มีความเสถียรน้อยกว่ามากเนื่องจากการโต้ตอบข้ามระหว่างส่วนประกอบโพลาไรซ์ทั้งสอง ดังนั้นจึงน่าสนใจที่จะศึกษาว่าสถานะโพลาไรซ์ของส่วนประกอบโพลาไรซ์ทั้งสองนี้มีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร
ในปี พ.ศ. 2551 มีการรายงานเลเซอร์พัลส์มืดตัวแรกในเลเซอร์ไดโอดควอนตัมดอทที่มีตัวดูดซับแบบอิ่มตัว[ 4 ]
ในปี 2552 เลเซอร์ไฟเบอร์พัลส์มืดประสบความสำเร็จในการสร้างเลเซอร์ไฟเบอร์ที่เจือด้วยเออร์เบียมแบบกระจายตัวปกติทั้งหมดโดยใช้โพลาไรเซอร์ในโพรง การทดลองเผยให้เห็นว่านอกเหนือจากการปล่อยพัลส์สว่างแล้ว ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม เลเซอร์ไฟเบอร์ยังสามารถปล่อยพัลส์มืดเดี่ยวหรือหลายพัลส์ได้อีกด้วย จากการจำลองเชิงตัวเลข การก่อตัวของพัลส์มืดในเลเซอร์เป็นผลมาจากการสร้างโซลิตอนมืด[ 5 ]
ในปี 2022 เลเซอร์พัลส์มืดในพื้นที่ว่างตัวแรกที่ใช้ผลึกไม่เชิงเส้นภายในเลเซอร์โซลิดสเตทได้รับการสาธิต[ 6 ]
ดูเพิ่มเติม
เอกสารอ้างอิง
- ^ Emplit, P.; Hamaide, JP; Reynaud, F.; Froehly, C.; Barthelemy, A. (1987). "ขั้นตอนพิโควินาทีและพัลส์มืดผ่านเส้นใยโหมดเดี่ยวแบบไม่เชิงเส้น" Optics Communications . 62 (6). Elsevier BV: 374– 379. Bibcode : 1987OptCo..62..374E . doi : 10.1016/0030-4018(87)90003-4 . ISSN 0030-4018 .
- ^ Kivshar, Yuri S.; Turitsyn, Sergei K. (1993-03-01). "เวกเตอร์ ดาร์ก โซลิตอน". Optics Letters . 18 (5). The Optical Society: 337– 9. Bibcode : 1993OptL...18..337K . doi : 10.1364/ol.18.000337 . ISSN 0146-9592 . PMID 19802128 .
- ^ Kivshar, Y (1998-05-01). "โซลิตอนแสงมืด: ฟิสิกส์และการประยุกต์ใช้". Physics Reports . 298 ( 2– 3). Elsevier BV: 81– 197. Bibcode : 1998PhR...298...81K . doi : 10.1016/s0370-1573(97)00073-2 . ISSN 0370-1573 . และเอกสารอ้างอิงที่เกี่ยวข้อง
- ^ Mingming Feng, Steven T. Cundiff, RP Mirin และ KL Silverman (2008). เลเซอร์ไดโอดพัลส์มืด . การประชุมเรื่องเลเซอร์และอิเล็กโทรออปติกส์. หน้า CThP1 . สืบค้นเมื่อ2020-03-15 .
{{cite conference}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link ) - ^ Zhang, H.; Tang, DY; Zhao, LM; Wu, X. (2009-10-27). "การปล่อยพัลส์มืดของเลเซอร์ไฟเบอร์" (PDF) . Physical Review A . 80 (4) 045803. arXiv : 0910.5799 . Bibcode : 2009PhRvA..80d5803Z . doi : 10.1103/physreva.80.045803 . ISSN 1050-2947 . S2CID 118581850 . เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 2011-07-17 . สืบค้นเมื่อ2009-10-30 .
- ^ Brunzell, M.; Widarsson, M.; Krook, C.; Barret, L.; Laurell, F.; Pasiskevicius, V. (2022-02-22). "การสร้างพัลส์มืดภายในโพรงผ่านการผสมความถี่รวมแบบซิงโครไนซ์" Optics Letters . 47 (5): 1105– 1108. Bibcode : 2022OptL...47.1105B . doi : 10.1364/OL.448148 . PMID 35230302 . S2CID 246548854 . สืบค้นเมื่อ2022-03-03 .
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ชีพจร (ฟิสิกส์)
ในทางฟิสิกส์พัลส์คือการรบกวนแต่ละครั้งที่แพร่กระจายผ่านตัวกลางการส่งผ่านตัวกลางนี้อาจเป็นสุญญากาศ (ในกรณีของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า )...
การสะท้อนของพัลส์ที่มีลักษณะคล้ายคลื่น
ลองพิจารณา คลื่น การเปลี่ยนแปลงรูปร่างที่เคลื่อนที่ผ่าน ตัวกลาง ยืดหยุ่นเช่น เชือกหรือสปริงเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ไปถึงปลายของตัวกลางนั้น สิ่งที่จะเกิดขึ้นกับคลื่นจะขึ้นอยู่กับว่าตัวกลางนั้นอยู่นิ่งในอวกาศหรือเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระที่ปลาย ตัวอย่างเช่น...
ปลายอิสระ
รูปที่ 1: คลื่นพัลส์เคลื่อนที่ไปถึงปลายสุดของตัวกลาง โดยจุดสิ้นสุดเป็นอิสระ ตำแหน่งต่างๆ ของคลื่นพัลส์ถูกวาดด้วยสีดำ แดง เขียว น้ำเงิน ดำ แดง เขียว ตามลำดับ เส้นโค้งสีเขียวสุดท้ายคือเส้นโค้งเริ่มต้นในรูปที่ 2รูปที่ 2: การสะท้อนของคลื่นพัลส์...
ปลายคงที่
รูปที่ 3: คลื่นพัลส์เคลื่อนที่ไปถึงปลายสุดของตัวกลาง โดยจุดสิ้นสุดนั้นคงที่ ตำแหน่งต่างๆ ของคลื่นพัลส์ถูกวาดด้วยสีดำ แดง เขียว น้ำเงิน ดำ แดง เขียว ตามลำดับ เส้นโค้งสีเขียวสุดท้ายคือเส้นโค้งเริ่มต้นในรูปที่ 4รูปที่ 4: การสะท้อนของคลื่นพัลส์...