Skladování světla ve formě zvuku

Američtí fyzici se naučili uchovávat světelné impulsy tak, že je přeměňují na zvukové vlny. Nová technologie může být využita pro zlepšení práce telekomunikačních sítí.

Američtí fyzici se naučili uchovávat světelné impulsy tak, že je přeměňují na zvukové vlny. Nová technologie může být využita pro zlepšení práce telekomunikačních sítí, prohlásil portál PhysicsWorld a odvolává se na časopis Science.

V současných sítích se informace předává prostřednictvím optického vlákna ve formě světelných impulzů. Při velmi silném zatížení sítě však může dojít k situaci, kdy dva balíčky dorazí současně k jednomu uzlu. Ideálním řešením v takovém případě je uskladnění jednoho balíčku na velmi krátký časový úsek, předat druhý a potom doručit ten uskladněný. Obvykle se uskladněný balíček konvertuje na elektrický signál, který je dočasně uložen v mikro schématu. Při tom se však uvolňuje mnoho energie, proto vědci hledají způsob, jak zachovat světelný impuls bez nutnosti přeměnit jej na elektrickou energii.

Specialisté z Dukovy univerzity (Duke University) vypracovali metodu, která umožňuje konvertovat světlo ne na elektřinu, ale na zvuk. K tomuto účelu se po vláknu posílá balíček dat ve formě laserových impulsů v trvání dvě nanosekundy, naproti mu jde laserový impuls o délce jeden a půl nanosekundy. Interference impulsů způsobuje to, že téměř všechna energie impulsu dat se předává vláknu ve formě akustických vln. Ve srovnání s rychlostí světla ve vlákně (přibližně 300 miliónů metrů za sekundu) rychlost zvuku je v něm uboze nízká (pět tisíc metrů za sekundu). Balíček je uložen.

Po nutné časové prodlevě je vyslán kontrolní impuls (ve stejném směru jako signál pro zápis) o délce jeden a půl sekundy. Signál reaguje s akustickými vlnami, které ještě nestihly „dojít daleko“, a otevírá světelný impuls, který se svými parametry téměř neliší od původního impulzu dat, a navíc se pohybuje stejným směrem. Balíček se sečten.

Délka časové prodlevy mezi zápisem a součtem impulsů (doba uskladnění) je zatím jen 12 nanosekund. Na rozdíl od jiných metod práce se světlem, akustické uchovávání nepotřebuje extrémně nízké teploty a nezávisí na pásmu vlnových délek. Pro praktické využití této technologie je však nutné ji ještě zdokonalit, především je třeba naučit se uskladňovat více impulsů na delší časový úsek. Vědci doufají, že se jim podaří vybrat materiál s odpovídajícími optickými a akustickými vlastnostmi.

Detalně si to můžete prečist v članku autorů.

zdroj: http://www.phy.duke.edu/resea...