اختراع جديد قادر على نقل المعلومات بسرعة تفوق 10 مرات سرعة أنظمة الألياف البصرية الحالية
وطور باحثون تقنية جديدة للتضخيم الليزري تُعرف باسم "التضخيم البصري عالي الكفاءة"، ونُشرت نتائج هذه الدراسة في مجلة Nature العلمية.
وقال المؤلف الرئيسي للدراسة، البروفيسور بيتر أندريكسون من جامعة تشالمرز للتكنولوجيا في السويد، إن المضخمات المستخدمة حاليا في أنظمة الاتصالات البصرية تعمل ضمن عرض نطاق يبلغ حوالي 30 نانومترا، أما مضخمنا فله عرض نطاق يصل إلى 300 نانومتر، أي أنه قادر على نقل بيانات أكثر بعشر مرات في الثانية مقارنة بالأنظمة الحالية.
وذكرت الدراسة أن هذا المضخم يتكوّن من مادة نيتريد السيليكون، وهي مادة خزفية صلبة مقاومة للحرارة العالية. ويعتمد في تصميمه على موجهات ضوئية حلزونية الشكل تساعد على توجيه نبضات الليزر بكفاءة وتصفية الإشارات من التشويش. كما تم تصغير حجمه ليُصبح بالإمكان دمج عدة مضخمات في شريحة صغيرة.
وذكر تقرير لموقع "لايف ساينس"، أن الباحثين اختاروا الشكل الحلزوني للموجهات الضوئية لأنه يسمح بإنشاء مسارات ضوئية أطول ضمن مساحة صغيرة، ما يُعزز ظاهرة تُعرف باسم "الخلط الرباعي للموجات"، وهي ظاهرة فيزيائية تتيح دمج ترددات ضوئية متعددة لإنتاج تضخيم عالي الجودة مع ضوضاء منخفضة.
ورغم أن سرعة الضوء ثابتة ولا يمكن تجاوزها، فإن الميزة الرئيسية لهذا المضخم تكمن في عرض النطاق الواسع، الذي يمكّنه من نقل كمية أكبر بكثير من البيانات مقارنة بالليزرات التقليدية، حسب المصدر ذاته.
يعمل هذا المضخم في نطاق أطوال موجية بين 1400 و1700 نانومتر، أي في نطاق الأشعة تحت الحمراء القصيرة.
وفقا للبيان الصادر عن الفريق البحثي، فإن لهذا المضخم تطبيقات محتملة في مجالات متعددة، منها التصوير الطبي، والتصوير التجسيمي (الهولوغرافي)، والتحليل الطيفي، والمجهر. كما أن تصغير حجمه يجعل من الممكن إنتاج أجهزة ليزر أصغر حجما وأكثر توفيرا.
وقال أندريكسون، إن إدخال بعض التعديلات البسيطة على التصميم، سيمكن من استخدام هذا المضخم لتكبير الضوء المرئي وتحت الأحمر أيضًا، ما يفتح الباب أمام استخدامه في أنظمة ليزر مخصصة للتشخيص والتحليل والعلاج الطبي
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
يمن مونيتور
٠٣-٠٦-٢٠٢٥
- يمن مونيتور
اختراع جديد يجعل الإنترنت أسرع بعشر مرات
تمكن العلماء من تصميم مضخم ليزري جديد قادر على نقل المعلومات بسرعة تفوق 10 مرات سرعة أنظمة الألياف البصرية الحالية، ما قد يكون مفيدا في مجالات مثل العلاج والتشخيص الطبي. وطور باحثون تقنية جديدة للتضخيم الليزري تُعرف باسم 'التضخيم البصري عالي الكفاءة'، ونُشرت نتائج هذه الدراسة في مجلة Nature العلمية. وقال المؤلف الرئيسي للدراسة، البروفيسور بيتر أندريكسون من جامعة تشالمرز للتكنولوجيا في السويد، إن المضخمات المستخدمة حاليا في أنظمة الاتصالات البصرية تعمل ضمن عرض نطاق يبلغ حوالي 30 نانومترا، أما مضخمنا فله عرض نطاق يصل إلى 300 نانومتر، أي أنه قادر على نقل بيانات أكثر بعشر مرات في الثانية مقارنة بالأنظمة الحالية. وذكرت الدراسة أن هذا المضخم يتكوّن من مادة نيتريد السيليكون، وهي مادة خزفية صلبة مقاومة للحرارة العالية. ويعتمد في تصميمه على موجهات ضوئية حلزونية الشكل تساعد على توجيه نبضات الليزر بكفاءة وتصفية الإشارات من التشويش. كما تم تصغير حجمه ليُصبح بالإمكان دمج عدة مضخمات في شريحة صغيرة. وذكر تقرير لموقع 'لايف ساينس'، أن الباحثين اختاروا الشكل الحلزوني للموجهات الضوئية لأنه يسمح بإنشاء مسارات ضوئية أطول ضمن مساحة صغيرة، ما يُعزز ظاهرة تُعرف باسم 'الخلط الرباعي للموجات'، وهي ظاهرة فيزيائية تتيح دمج ترددات ضوئية متعددة لإنتاج تضخيم عالي الجودة مع ضوضاء منخفضة. ورغم أن سرعة الضوء ثابتة ولا يمكن تجاوزها، فإن الميزة الرئيسية لهذا المضخم تكمن في عرض النطاق الواسع، الذي يمكّنه من نقل كمية أكبر بكثير من البيانات مقارنة بالليزرات التقليدية، حسب المصدر ذاته. يعمل هذا المضخم في نطاق أطوال موجية بين 1400 و1700 نانومتر، أي في نطاق الأشعة تحت الحمراء القصيرة. وفقا للبيان الصادر عن الفريق البحثي، فإن لهذا المضخم تطبيقات محتملة في مجالات متعددة، منها التصوير الطبي، والتصوير التجسيمي (الهولوغرافي)، والتحليل الطيفي، والمجهر. كما أن تصغير حجمه يجعل من الممكن إنتاج أجهزة ليزر أصغر حجما وأكثر توفيرا. وقال أندريكسون، إن إدخال بعض التعديلات البسيطة على التصميم، سيمكن من استخدام هذا المضخم لتكبير الضوء المرئي وتحت الأحمر أيضًا، ما يفتح الباب أمام استخدامه في أنظمة ليزر مخصصة للتشخيص والتحليل والعلاج الطبي مقالات ذات صلة
اليمن الآن
٠٣-٠٦-٢٠٢٥
- اليمن الآن
قمر صناعي يكشف عن "تسونامي عملاق" هزّ الأرض
في ظاهرة زلزالية غامضة حيّرت العلماء لأشهر، كشف قمر صناعي حديث أول دليل مباشر على موجتين عملاقتين من "تسونامي" اجتاحتا أحد المضائق الجليدية في شرق غرينلاند، مسببتين هزات أرضية استمرت على نحو غير معتاد لتسعة أيام في سبتمبر 2023، وامتدت تأثيراتها إلى أماكن بعيدة حول العالم. وبحسب دراسة حديثة نُشرت هذا الأسبوع، فقد تمكّن القمر الصناعي "SWOT"، التابع لوكالة الفضاء الأميركية "ناسا" ونظيرتها الفرنسية CNES، من التقاط تفاصيل دقيقة عن هذه الظاهرة، التي وُصفت بأنها الأولى من نوعها التي يتم رصدها بهذه الدقة في منطقة قطبية نائية. تسونامي في مضيق ديكسون في التفاصيل، كشفت الدراسة أن موجتين عملاقتين بلغ ارتفاع إحداهما قرابة 200 متر، اجتاحتا مضيق "ديكسون" الجليدي شرقي غرينلاند، وظلتا تتأرجحان داخله ذهابا وإيابا لما يقارب تسعة أيام، مُولدتين موجات زلزالية التقطتها أجهزة الرصد الزلزالي حول العالم. ووفقا لموقع "لايف ساينس" العلمي، فإن الظاهرة أثارت حيرة الباحثين في البداية، لعدم وجود زلزال تقليدي يفسر هذه الموجات الزلزالية طويلة الأمد. تقنية متطورة لرصد المياه وأكد الباحثون أن الموجات العملاقة لم تكن مرئية بأي وسيلة تقليدية، نظرا لصغر عرض المضيق، مما جعل الأقمار الصناعية المعتادة عاجزة عن التقاطها بدقة. إلا أن قمر "SWOT"، المزوّد بتقنية "KaRIn"، استطاع بفضل هوائيين يمتدان عبر ذراع بطول 10 أمتار، قياس التغيرات الدقيقة في سطح الماء بدقة تصل إلى 2.5 متر، وعلى عرض يمتد لـ50 كيلومترا. وأظهرت القراءات بيانات مذهلة، أبرزها رصد ميلين مائيين يتحركان في اتجاهين متعاكسين داخل المضيق، ما أكد وجود موجتين تسوناميتين ضخمتين. واستُكملت الأدلة من خلال تحليل بيانات زلزالية من مسافات تصل إلى آلاف الكيلومترات، إضافة إلى بيانات المد والجزر والطقس. المناخ المتطرف والتكنولوجيا وفي تعليقه على النتائج، قال توماس موناهان، الباحث الرئيسي في الدراسة وطالب الدكتوراه في جامعة أكسفورد: "يؤدي التغير المناخي إلى توليد ظواهر طبيعية متطرفة وغير مألوفة، وغالبًا ما تظهر هذه الظواهر أولاً في المناطق القطبية النائية، حيث لا تزال قدراتنا على الرصد المباشر محدودة". وأضاف: "تُظهر هذه الدراسة الدور المتنامي لتقنيات الفضاء في مساعدتنا على فهم الطبيعة المتغيرة لكوكب الأرض، خاصة في ظل تسارع التغيرات المناخية". إعادة بناء تسونامي خفي وبفضل التعاون بين بيانات الفضاء والرصد الأرضي، نجح الفريق العلمي في إعادة بناء تفاصيل دقيقة للحدث، وهو ما يمثل نقطة تحول في فهم العلماء لتأثيرات التغير المناخي على النظم الجليدية، ويؤكد في الوقت ذاته قدرة التكنولوجيا الفضائية الحديثة على كشف أحداث ظلت طي الكتمان لعقود.
اليمن الآن
٠٣-٠٦-٢٠٢٥
- اليمن الآن
اختراع جديد قادر على نقل المعلومات بسرعة تفوق 10 مرات سرعة أنظمة الألياف البصرية الحالية
تمكن العلماء من تصميم مضخم ليزري جديد قادر على نقل المعلومات بسرعة تفوق 10 مرات سرعة أنظمة الألياف البصرية الحالية، ما قد يكون مفيدا في مجالات مثل العلاج والتشخيص الطبي. وطور باحثون تقنية جديدة للتضخيم الليزري تُعرف باسم "التضخيم البصري عالي الكفاءة"، ونُشرت نتائج هذه الدراسة في مجلة Nature العلمية. وقال المؤلف الرئيسي للدراسة، البروفيسور بيتر أندريكسون من جامعة تشالمرز للتكنولوجيا في السويد، إن المضخمات المستخدمة حاليا في أنظمة الاتصالات البصرية تعمل ضمن عرض نطاق يبلغ حوالي 30 نانومترا، أما مضخمنا فله عرض نطاق يصل إلى 300 نانومتر، أي أنه قادر على نقل بيانات أكثر بعشر مرات في الثانية مقارنة بالأنظمة الحالية. وذكرت الدراسة أن هذا المضخم يتكوّن من مادة نيتريد السيليكون، وهي مادة خزفية صلبة مقاومة للحرارة العالية. ويعتمد في تصميمه على موجهات ضوئية حلزونية الشكل تساعد على توجيه نبضات الليزر بكفاءة وتصفية الإشارات من التشويش. كما تم تصغير حجمه ليُصبح بالإمكان دمج عدة مضخمات في شريحة صغيرة. وذكر تقرير لموقع "لايف ساينس"، أن الباحثين اختاروا الشكل الحلزوني للموجهات الضوئية لأنه يسمح بإنشاء مسارات ضوئية أطول ضمن مساحة صغيرة، ما يُعزز ظاهرة تُعرف باسم "الخلط الرباعي للموجات"، وهي ظاهرة فيزيائية تتيح دمج ترددات ضوئية متعددة لإنتاج تضخيم عالي الجودة مع ضوضاء منخفضة. ورغم أن سرعة الضوء ثابتة ولا يمكن تجاوزها، فإن الميزة الرئيسية لهذا المضخم تكمن في عرض النطاق الواسع، الذي يمكّنه من نقل كمية أكبر بكثير من البيانات مقارنة بالليزرات التقليدية، حسب المصدر ذاته. يعمل هذا المضخم في نطاق أطوال موجية بين 1400 و1700 نانومتر، أي في نطاق الأشعة تحت الحمراء القصيرة. وفقا للبيان الصادر عن الفريق البحثي، فإن لهذا المضخم تطبيقات محتملة في مجالات متعددة، منها التصوير الطبي، والتصوير التجسيمي (الهولوغرافي)، والتحليل الطيفي، والمجهر. كما أن تصغير حجمه يجعل من الممكن إنتاج أجهزة ليزر أصغر حجما وأكثر توفيرا. وقال أندريكسون، إن إدخال بعض التعديلات البسيطة على التصميم، سيمكن من استخدام هذا المضخم لتكبير الضوء المرئي وتحت الأحمر أيضًا، ما يفتح الباب أمام استخدامه في أنظمة ليزر مخصصة للتشخيص والتحليل والعلاج الطبي
