펄스(물리학)

Pulse (physics)
이 기사는 물리학에 관한 것이다.다른 용도는 펄스(동음이의)를 참조하십시오.

물리학에서 펄스는 전송 매체를 통과하는 단일 교란을 설명하는 총칭입니다.이 매체는 진공(전자파 방사의 경우) 또는 물질일 수 있으며 무한히 크거나 유한할 수 있습니다.

펄스 반사

매체를 통과하는 펄스를 생각해 보세요 - 아마도 밧줄이나 슬링키를 통해서요.펄스가 매체의 끝에 도달하면 매체가 공간에 고정되어 있는지 또는 매체의 끝에서 자유롭게 이동할 수 있는지에 따라 펄스가 어떻게 되는지에 따라 달라집니다.예를 들어 맥박이 로프를 통과하여 움직이고 있을 때 로프의 끝을 사람이 단단히 잡고 있을 경우, 맥박이 고정단에 가까워지고 있다고 한다.한편, 로프의 끝을 스틱에 고정하고, 펄스가 종단에 이르렀을 때에 스틱을 따라서 상하 이동 자유자재로 하면, 펄스는 자유단에 가까워지고 있다고 한다.

프리엔드

그림 1: 매체의 끝에 도달하는 펄스로 끝점은 비어 있다.펄스의 연속된 위치는 검은색, 빨간색, 녹색, 파란색, 검은색, 빨간색, 녹색으로 그려집니다.마지막 녹색 곡선은 그림 2의 초기 곡선입니다.
그림 2: 펄스의 반사펄스의 연속된 위치는 녹색, 파란색, 검은색, 빨간색, 녹색, 파란색으로 그려집니다.초기 녹색 곡선은 그림 1의 최종 곡선입니다.

펄스는 자유단에서 반사되어 반사 전과 같은 변위 방향으로 되돌아옵니다.즉, 위쪽 변위가 있는 펄스는 끝에서 반사되어 위쪽 변위가 반환됩니다.

이는 파동 방정식의 수치 적분에 의해 얻어진 그림 1과 그림 2에 의해 설명된다.

고정단

그림 3: 매체의 끝에 도달하는 펄스, 끝점은 고정되어 있습니다.펄스의 연속된 위치는 검은색, 빨간색, 녹색, 파란색, 검은색, 빨간색, 녹색으로 그려집니다.마지막 녹색 곡선은 그림 4의 초기 곡선입니다.
그림 4: 펄스의 반사펄스의 연속된 위치는 녹색, 파란색, 검은색, 빨간색, 녹색, 파란색으로 그려집니다.초기 녹색 곡선은 그림 3의 최종 곡선입니다.
그림 5: 그림 3과 그림 4에 대응하는 애니메이션

펄스는 고정된 끝에서 반사되어 변위 반대 방향으로 돌아갑니다.이 경우 맥박이 반전된 것으로 알려져 있습니다.즉, 위쪽 변위가 있는 펄스는 끝에서 반사되어 아래쪽 변위가 반환됩니다.

이는 파동 방정식의 수치 적분에 의해 얻어진 그림 3과 그림 4에 의해 설명된다.또한 그림 5의 애니메이션에 설명되어 있습니다.

크로스 미디어

덜 무겁거나 밀도가 낮은 다른 매체에 연결된 매체에 펄스가 있는 경우 펄스는 자유단에 근접한 것처럼 반사됩니다(반전 없음).반대로 펄스가 더 무겁거나 밀도가 높은 매체에 연결된 매체를 통과할 때 펄스는 고정 단부에 근접한 것처럼 반사됩니다(반전).

광펄스

다크 펄스

다크[1] 펄스는 보다 강한 연속파 배경에 비해 강도가 국소적으로 감소하여 형성되는 것이 특징이다.스칼라 다크솔리톤(선형편광 다크솔리톤)은 비선형편광회전법에 의해 모드록된 모든 정규분산섬유레이저에 형성될 수 있어 비교적 안정적이다.벡터 다크 솔리톤은[2][3] 두 편광 성분 간의 상호 작용으로 인해 훨씬 덜 안정적입니다.따라서 이 두 편광 성분의 편광 상태가 어떻게 발전하는지를 조사하는 것은 흥미롭다.

2008년, 최초의 다크 펄스 레이저가 포화 [4]흡수제를 가진 양자 도트 다이오드 레이저에서 보고되었다.

2009년에는 편광자가 캐비티에 있는 정상 분산형 엘비움 도프 광섬유 레이저에서 다크 펄스 광섬유 레이저가 성공적으로 달성되었습니다.실험 결과, 밝은 펄스 방출 이외에도 적절한 조건에서는 파이버 레이저가 단일 또는 여러 개의 어두운 펄스를 방출할 수 있음이 밝혀졌습니다.수치 시뮬레이션에 따르면 레이저의 어두운 펄스 형성은 어두운 솔리톤 [5]형성의 결과입니다.

2022년에는 고체 레이저 내부의 비선형 결정을 이용한 최초의 자유공간 다크펄스 레이저가 [6]시연되었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Emplit, P.; Hamaide, J.P.; Reynaud, F.; Froehly, C.; Barthelemy, A. (1987). "Picosecond steps and dark pulses through nonlinear single mode fibers". Optics Communications. Elsevier BV. 62 (6): 374–379. Bibcode:1987OptCo..62..374E. doi:10.1016/0030-4018(87)90003-4. ISSN 0030-4018.
  2. ^ Kivshar, Yuri S.; Turitsyn, Sergei K. (1993-03-01). "Vector dark solitons". Optics Letters. The Optical Society. 18 (5): 337–9. Bibcode:1993OptL...18..337K. doi:10.1364/ol.18.000337. ISSN 0146-9592. PMID 19802128.
  3. ^ Kivshar, Y (1998-05-01). "Dark optical solitons: physics and applications". Physics Reports. Elsevier BV. 298 (2–3): 81–197. Bibcode:1998PhR...298...81K. doi:10.1016/s0370-1573(97)00073-2. ISSN 0370-1573. 참조할 수 있습니다.
  4. ^ Mingming Feng, Steven T. Cundiff, R. P. Mirin, and K. L. Silverman (2008). Dark Pulse Diode Laser. Conference on Lasers and Electro-Optics. p. CThP1. Retrieved 2020-03-15.{{cite conference}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  5. ^ Zhang, H.; Tang, D. Y.; Zhao, L. M.; Wu, X. (2009-10-27). "Dark pulse emission of a fiber laser" (PDF). Physical Review A. 80 (4): 045803. arXiv:0910.5799. Bibcode:2009PhRvA..80d5803Z. doi:10.1103/physreva.80.045803. ISSN 1050-2947. S2CID 118581850. Archived from the original (PDF) on 2011-07-17. Retrieved 2009-10-30.
  6. ^ Brunzell, M.; Widarsson, M.; Krook, C.; Barret, L.; Laurell, F.; Pasiskevicius, V. (2022-02-22). "Intra-cavity dark pulse generation through synchronized sum-frequency mixing". Optics Letters. 47 (5): 1105–1108. doi:10.1364/OL.448148. Retrieved 2022-03-03.