Global Informatics

- Информатика и вычислительная техника

Оптические усилители на основе эффекта вынужденного комбинированного рассеивания (рамановские усилители)

21 февраля 1928 г. Ландсберг и Мандельштам обнаружили эффект комбинационного рассеяния света (они зарегистрировали новые линии спектра, возникшие в результате модуляции рассеянного света колебаниями атомов кристаллической решетки в оптическом диапазоне частот). О своем открытии они сообщили на коллоквиуме от 27 апреля 1928 г. и опубликовали соответствующие научные результаты в советском и двух немецких журналах.

Индийский ученый Чандрасекара Венката Раман обнаружил новые линии спектра в исследуемом им излучении 28 февраля 1928 года, т.е. на неделю позже, чем Ландсберг и Мандельштам. Однако, индийские физики опубликовали 16 работ по поведению света в жидкостях и парах на момент выхода публикации Ландсберга и Мандельштама по комбинационному рассеянию света в кристаллах. Несмотря на то, что советские физики проводили свои исследования по рассеянию света с 1918 г и абсолютно независимо от Рамана, Нобелевская премия по физике 1930 года была присуждена лишь Раману "за его работы по рассеянию света и за открытие эффекта, названного по его имени". С тех пор комбинационное рассеяние света в иностранной литературе носит название "эффект Рамана" (Raman effect) или "Рамановское рассеяние" (Raman scattering) и, следовательно, усилитель, использующий в своей основе данное физическое явление, называется Рамановским. В русскоязычной научной литературе, вслед за классиками молекулярного рассеяния света Ландсбергом, Мандельштамом, Фабелинским и многими другими советскими учеными, данное явление традиционно называется "комбинационным рассеянием света", а усилители, следовательно, называются "ВКР-усилителями" (ВКР - вынужденное комбинационное рассеяние). И несмотря на то, что термин "комбинационное рассеяние" употребляется только русскоязычными учеными и в русскоязычных учебниках, такое положение вряд ли изменится, поскольку сопротивление несправедливому решению нобелевского комитета от 1930 года до сих пор весьма велико.

В волоконно-оптических линиях связи применяются полупроводниковые оптические усилители, Оптические усилители, использующие нелинейные явления в оптоволокне (эффект рассеяния), Оптические усилители на ОВ, легированном редкоземельными элементами, Оптические усилители, легированные эрбием (EDFA).

Технологии DWDM и оптические усилители в настоящее время являются одними из главнейших направлений в области развития опто-волоконных систем телекоммуникации. Технология DWDM революционно увеличила пропускную способность оптических систем передачи. К сегодняшнему дню пропускная способность коммерческих систем превысила 1 Тбит/с. Для дальнейшего увеличения пропускной способности необходимо повысить спектральную эффективность систем в диапазонах C и L или использовать диапазоны вне полосы усиления эрбиевых усилителей. Рамановские усилители (FRA) работающие на основе эффекта вынужденного комбинационного рассеивания (SRS - stimulated Raman scattering) представляют возможность повышения емкости оптических систем передачи в будущем используя оба из вышеуказанных подходов.

Эффект вынужденного комбинационного рассеивания можно увидеть, наблюдая, например, за монохроматическим световым пучком, полученным с помощью лазера, при его прохождении через прозрачный газ, жидкость или твердое тело. В отсутствие промежуточных веществ лазерное излучение было бы одноцветным. Однако при столкновении света с веществом фотоны в результате упругих столкновений с молекулами прозрачного вещества теряют или выигрывают энергию. Следствием этого является возникновение линий дополнительных цветов, называемых рамановским спектром, соответствующих увеличенным или уменьшенным длинам волн по сравнению с длиной волны первоначального излучением. Вид этого спектра зависит от природы вещества, рассеивающего свет.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Статья в тему

Электромеханический следящий привод робота
Разработать электромеханический следящий привод «плечевой» степени подвижности двухзвенного плоского манипулятора робота, кинематическая схема которого изображена на рис. 1. Рис 1. Расчётная кинематическая схема манипуляционного механизма. Основные технические требова ...

Главные разделы


www.globalinformatics.ru © 2020 - Все права защищены!