Kuantum kademeli lazerler (QCL’ler) aşırı darbeler sergiliyor

Kuantum kademeli lazerler (QCL’ler) aşırı darbeler sergiliyor
Yazıyı beğendiyseniz lütfen Paylaşın


Olağanüstü olaylar birçok gözlemlenebilir bağlamda meydana gelir. Doğa üretken bir kaynaktır: dalgaların üzerinde yükselen haydut su dalgaları, muson yağmurları, orman yangını, vb. Fizikçiler, bu kavramı kendi uzmanlık alanlarına doğru genişleterek, iklim biliminden optiğe kadar aşırı olayların özelliklerini sınıflandırdılar. Örneğin, aşırı olaylar telekomünikasyon veri akışlarında meydana gelebilir. Okyanus ötesi sistemlerde çok sayıda uzay-zamansal dalgalanmanın meydana gelebileceği fiber optik iletişimde, ani bir artış, fiziksel katmanla ilişkili bileşenleri potansiyel olarak değiştirebileceği veya özel mesajların iletimini bozabileceği için bastırılması gereken aşırı bir olaydır. .

Son zamanlarda, UCLA (ABD) ve TU Darmstad (Almanya) ile işbirliği içinde Télécom Paris’ten (Fransa) araştırmacılar tarafından bildirildiği üzere, kuantum kademeli lazerlerde aşırı olaylar gözlemlendi. Bu ekstrem olayları karakterize eden dev darbeler, beynin güçlü hesaplama yeteneklerinden esinlenen nöromorfik sistemlerde iletişim için gerekli ani, keskin patlamalara katkıda bulunabilir. Araştırmacılar, orta kızılötesi ışık yayan bir kuantum kademeli lazere (QCL) dayanarak, biyolojik nöronlardan 10.000 kat daha hızlı çalışan temel bir optik nöron sistemi geliştirdiler. Raporları şurada yayınlandı: İleri Fotonik.

Dev darbeler, ince ayar

Télécom Paris araştırma görevlisi ve makalenin ilk yazarı Olivier Spitz, QCL’lerdeki dev darbelerin, önyargı akımının kısa süreli, küçük genlikli bir artışı olan bir “darbe uyarımı” eklenerek başarıyla tetiklenebileceğini belirtiyor. Télécom Paris ve New Mexico Üniversitesi’nde Profesör olan kıdemli yazar Frédéric Grillot, bu tetikleme yeteneğinin, bir tedirginliğe yanıt olarak tetiklenecek optik patlamaları gerektiren optik nöron benzeri sistemler gibi uygulamalar için büyük önem taşıdığını açıklıyor.

Ekibin optik nöron sistemi, biyolojik nöronlarda gözlemlenenler gibi eşikleme, fazik yükselme ve tonik artış gibi davranışlar sergiliyor. Modülasyon ve frekansın ince ayarı, sivri uçlar arasındaki zaman aralıklarının kontrolüne izin verir. Grillot, “Nöromorfik sistem, sistemin ani bir tepki vermesi için güçlü, süper eşikli bir uyarana ihtiyaç duyarken, fazik ve tonik artış, bir uyaranın gelişini takiben tek veya sürekli ani ateşlemeye karşılık gelir” diye açıklıyor. Çeşitli biyolojik nöronal tepkileri kopyalamak için, nöronal aktiviteye karşılık gelen düzenli patlamaların art arda kesilmesi de gereklidir.

Kuantum kademeli lazer

Grillot, ekibi tarafından bildirilen bulguların, şu anda nöromorfik özelliklere ulaşmak için daha karmaşık tekniklerin gerekli olduğu standart diyot lazerler veya VCSEL’lere kıyasla kuantum kademeli lazerlerin giderek daha üstün potansiyelini gösterdiğini belirtiyor.

1994 yılında ilk kez deneysel olarak kanıtlanan kuantum kademeli lazerler başlangıçta kriyojenik sıcaklıklar altında kullanılmak üzere geliştirildi. Gelişmeleri hızla ilerledi ve oda sıcaklığına kadar daha yüksek sıcaklıklarda kullanıma izin verdi. Elde edebilecekleri çok sayıda dalga boyu (3 ila 300 mikron arasında) nedeniyle, QCL’ler spektroskopi, optik karşı önlemler ve boş alan iletişimi gibi birçok endüstriyel uygulamaya katkıda bulunur.

Grillot’a göre, QCL’lerde yer alan fizik, diyot lazerlerdekinden tamamen farklı. Grillot, “Kuantum kademeli lazerlerin diyot lazerlere göre avantajı, iletim bandı durumları (alt bantlar) arasındaki pikosaniye altı elektronik geçişlerden ve foton ömründen çok daha kısa bir taşıyıcı ömründen kaynaklanıyor” diyor. QCL’lerin, optik geri besleme altında tamamen farklı ışık yayma davranışları sergilediğini, bunlarla sınırlı olmamak üzere, dev darbe oluşumları, modülasyona lazer tepkileri ve frekans tarak dinamikleri sergilediğini belirtti.


Ultra hızlı veri aktarımı oluşturmak için ses ve ışık kullanma


Kaynak

admin

admin

Talebemektebi bir sevdanın hikayesi

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Translate »