ВУЗ:
Составители:
72
ставляют собой группу амплитудно-модулированных периодических
волн, у которых огибающая описывается гиперболическим секансом.
Под огибающей обычно находится около 14—20 волновых гребней. В
центре группы, таким образом, находится самый высокий, от седьмо-
го до десятого, гребень. Отсюда происходит известное выражение
«девятый вал». В отличие от солитонов КдВ, групповые солитоны
описываются другим уравнением — так называемым нелинейным
уравнением Шредингера (НУШ), поэтому их называют также солито-
нами НУШ. Важной отличительной особенностью таких солитонов
является то, что их скорость не зависит от амплитуды.
Солитоны НУШ могут иметь и электромагнитную, в частности
световую, природу. С ними связано, например, явление самоиндуци-
рованной прозрачности — просветление непрозрачной среды при
прохождении сквозь нее мощного импульса света. Объяснение здесь
простое. Среда непрозрачна, если имеет место поглощение света. При
достаточно большом количестве падающих фотонов подходящей час-
тоты все атомы среды в области прохождения света, поглощая их, пе-
рейдут в возбужденное состояние, и среда станет прозрачной. Так и
происходит при прохождении через непрозрачную среду переднего
фронта светового импульса. Максимум импульса поглощается уже
меньше, а его задний фронт стимулирует обратный переход возбуж-
денных атомов среды в основное состояние. Излучаемая ими энергия
возвращается световому импульсу, который проходит через среду.
Сам импульс, естественно, содержит в себе группу электромагнитных
волн (волновой пакет) требуемой частоты, т. е. представляет собой
солитон НУШ.
В настоящее время ведутся работы по использованию групповых
солитонов для передачи информации по оптическим волновым свето-
водам на сверхбольшие расстояния. В обычных волоконно-
оптических линиях связи из-за дисперсии происходит расползание и
перекрытие сигналов с потерей переносимой ими информации. По-
этому через каждые 500—600 км приходится устанавливать ретранс-
лятор, преобразующий оптический сигнал в электрический с сохране-
нием всех его параметров, а затем вновь в оптический для дальнейшей
передачи. Стоимость такого оборудования чрезвычайно велика — до
200 млн долларов на каждую ретрансляционную станцию. Примене-
ние в волоконных линиях связи солитонов, сохраняющих свою форму
в процессе распространения, выглядит в связи с этим весьма привле-
кательным.
Больших успехов в данном направлении добилась известная аме-
риканская фирма Bell Laboratories. Еще в 1972 г. сотрудник этой фир-
мы Айира Хасегава предсказал возможность существования солито-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- …
- следующая ›
- последняя »
