Световые пули обмениваются поляризацией при столкновениях

Световые пули – сверхкороткие импульсы света, образующиеся в нелинейной среде за счет явления самофокусировки. Световая пуля представляет собой уединенную волну – солитон, который по ряду параметров похож на движущуюся частицу. Солитоны могут сталкиваться между собой, ударяясь подобно бильярдным шарам, или проходить друг сквозь друга, обмениваясь энергией. До недавнего времени исследования ограничивались взаимодействием солитонов с одной поляризацией. Физики разработали трехмерную модель взаимодействия двух солитонов в многомодовом оптическом волокне с градиентным распределением показателя преломления. При определенном соотношении величин нелинейности и дисперсии решение в виде солитонов является устойчивым. Если рассмотреть не линейные, а круговые поляризации, то уравнения процесса взаимодействия солитонов становятся проще, и описание процесса может в итоге быть сведено к ньютоновской динамике. При взаимодействии друг с другом световые пули "обмениваются" поляризациями. Подбирая поляризацию и скорость сближения взаимодействующих световых пуль, можно "на выходе" получить любую заданную поляризацию света. В зависимости от скорости сближения световых пуль и их поляризаций столкновения могут быть как упругими, так и неупругими.

Источник микрогребенчатого плоского солитона

Технология, связанная с оптическими чипами, — это неизбежный путь к сохранению действия закона Мура, который стал консенсусом научных кругов и промышленности; он может эффективно решить проблемы скорости и энергопотребления электронных чипов. Ожидается, что эта технология разрушит будущее интеллектуальных вычислений и сверхскоростной оптической связи. Группа технологического университета в Сингапуре добилась прогресса в области многоволновых источников света на плоских листах. Был разработан оптический микрорезонаторный чип с плоским, широким спектром и почти нулевой дисперсией. Эффективная упаковала чипа с возможностью краевой связи дала потери менее 1 дБ.

Сегнетоэлектрические солитоны, созданные в эпитаксиальных сверхрешетках феррита висмута

Новые исследования в области теоретической и экспериментальной физики показывают, что впервые в мультиферроике был создан широкий спектр мелкоразмерных специальных поляризационных структур, известных как солитоны. В то время как солитоны ранее были идентифицированы в чистых сегнетоэлектриках или материалах с поляризацией, не было показано, что этот диапазон солитонов существует в мультиферроиках, в которых помимо поляризации существует магнитный спин.

Генерация диссипативных солитонов и динамика в реальном времени в волоконных лазерах с микрорезонаторной фильтрацией

Продемонстрирована самозапускающаяся микрогребенка LCS с низким уровнем шума, высокой эффективностью режима и высокой выходной мощностью. Выходная мощность LCS достигает 12 мВт с эффективностью режима до 90,7%, что соответствует улучшение на несколько порядков по сравнению с обычными микрогребенками Керра. Достигнуто рекордно низкая основная ширина линии гребенки 32 МГц и частота повторения фазового шума 137 дБн / Гц при частоте смещения 1 МГц.

Оптическая ширина линии солитонных микрогребней работает как линейка

Микрогребни имеют самые разные области применения — они могут помочь нам обнаружить планеты за пределами нашей Солнечной системы, а также отследить болезни в нашем организме. Новые результаты исследований в Технологическом университете Чалмерса, Швеция, теперь дают более глубокое понимание того, как работает ширина линии в гребенках, что, среди прочего, позволит проводить еще более точные измерения в будущем. И открытие было сделано почти случайно.

Формирование щелевых солитонов в одномерной диссипативной топологической решетке

Исследователи из Университета Париж-Сакле CNRS недавно сообщили о нелинейном отклике топологической решетки, реализующей управляемо-диссипативную версию модели Су-Шриффера-Хигера; известная элементарная топологическая структура, описывающая скачки частиц по одномерной решетке. Выводы, собранные командой из Университета Париж-Сакле CNRS и опубликованные в журнале Nature Physics, показывают, что можно использовать когерентное движение в топологических решетках, позволяя физикам стабилизировать новые нелинейные фазы.

Исследованы нелинейные солитоны материи-волны, их динамика и моделирование в физике конденсированного состояния

Конденсат Бозе-Эйнштейна (БЭК), созданный в ультрахолодных бозонных атомах и вырожденных квантовых газах, представляет собой макроскопическое квантовое явление и рассматривается как отдельная частица в теории среднего поля. Подготовив БЭК или ультрахолодные атомарные газы на оптических решетках, можно исследовать существование нелинейных солитонов материи-волны, их динамику и моделирование в физике конденсированного состояния.

Атомные терагерцовые колебания решают загадку ультракоротких солитонов

Стабильные пакеты световых волн, называемые оптическими солитонами, излучаются в лазерах ультракоротких импульсов в виде цепочки световых вспышек. Эти солитоны часто объединяются в пары с очень коротким временным интервалом. Введя атомные колебания в терагерцовом диапазоне, исследователи из университетов Байройта и Вроцлава теперь решили загадку того, как формируются эти временные связи. О своем открытии они сообщают в Nature Communications. Динамика связанных световых пакетов может быть использована для очень быстрого измерения атомных вибраций как характерных «отпечатков пальцев» материалов.