உயர் சக்தி ஃபைபர் ஆப்டிக் அமைப்புகள் ஏன் நேரியல் அல்லாத விளைவுகளுக்கு அதிகம் ஆளாகின்றன?

ஏன்உயர் சக்தி ஃபைபர் ஆப்டிக் அமைப்புகள்நேரியல் அல்லாத விளைவுகளுக்கு அதிக வாய்ப்புள்ளதா?

In ஃபைபர் ஆப்டிக் அமைப்புகள்குறைந்த ஆற்றல் நிலைகளில் பல சிக்கல்கள் கிட்டத்தட்ட ஒருபோதும் ஏற்படுவதில்லை, ஆனால் ஆற்றல் அதிகரிக்கப்படும்போது, ​​நிறமாலை விரிவடைதல், ஆற்றல் நிலைத்தன்மையின்மை, சமிக்ஞை சிதைவு மற்றும் அமைப்பின் செயல்திறன் குறைதல் போன்ற சிக்கல்கள் திடீரென வெளிப்படுகின்றன அல்லது கட்டுப்பாட்டை மீறிவிடுகின்றன. இந்த நிகழ்வுகள் பெரும்பாலும் 'நேரியல் அல்லாத விளைவுகள்' என்ற ஒரு முக்கிய வார்த்தையுடன் தொடர்புபடுத்தப்படுகின்றன. எனவே கேள்வி என்னவென்றால்: ஃபைபர் ஆப்டிக் அமைப்புகள் அதிக ஆற்றல் நிலைக்குள் நுழைந்தவுடன், அவை ஏன் நேரியல் அல்லாத சிக்கல்களுக்கு அதிகமாக ஆளாகின்றன?
1. நேரியல் அல்லாத விளைவுகளுக்கான முக்கிய காரணங்கள்
ஃபைபர் ஆப்டிக் பொருட்களான குவார்ட்ஸுக்கே நேரியல் அல்லாத பண்புகள் உள்ளன. இது முக்கியமாக, ஒளியின் செறிவைப் பொறுத்து ஒளிவிலகல் குறியீடு மாறுவதாக (கெர் விளைவு) வெளிப்படுகிறது. குறைந்த ஆற்றலில், இந்த விளைவு மிகவும் பலவீனமாகவும் புறக்கணிக்கத்தக்கதாகவும் இருக்கும்; ஆனால் ஆற்றல் அதிகரிக்கப்படும்போது, ​​ஒளியின் செறிவு அதிகரித்து, நேரியல் அல்லாத விளைவு கணிசமாக மேம்படுகிறது.
2. அதிக ஆற்றலின் கீழ் நேரியல் அல்லாத விளைவுகளைப் பெருக்குவதற்கான முக்கிய காரணிகள்
மிக அதிக ஒளிச்செறிவு: ஒளியிழைகளின் அலைப்புலப் பரப்பு மிகவும் சிறியது (பொதுவாகப் பத்து மைக்ரோ மீட்டர்²), மேலும் மொத்த ஆற்றல் அதிகமாக இல்லாவிட்டாலும், ஒளிச்செறிவு ஏற்கெனவே மிக அதிகமாக உள்ளது. நேரியல் அல்லாத விளைவுகள் (மொத்த ஆற்றலை விட) ஒளிச்செறிவுடன் நேரடியாகத் தொடர்புடையவை, மேலும் ஆற்றல் அதிகரிக்கும்போது, ​​ஒளிச்செறிவு வேகமாக அதிகரித்து, அதற்கேற்ப நேரியல் அல்லாத விளைவுகளும் அதிகரிக்கின்றன.
நீண்ட இயக்க நீளம்: ஒளியிழைகளில் ஒளியானது பல மீட்டர்கள் முதல் பல கிலோமீட்டர்கள் வரை பரவக்கூடியது. மேலும், இந்த முழுப் பரவல் செயல்முறை முழுவதும் நேரியல் அல்லாத விளைவுகள் தொடர்ந்து குவிந்து, இறுதியில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. நேரியல் அல்லாத விளைவுகளின் செறிவானது, ஒளியின் செறிவை அதன் பரவல் நீளத்தால் பெருக்கினால் கிடைக்கும் விகிதத்திற்கு நேர் விகிதத்தில் இருக்கும் எனப் புரிந்துகொள்ளப்படுகிறது.
3. வழக்கமான நேரியல் அல்லாத விளைவுகளும் அவற்றின் வெளிப்பாடுகளும்
சுய கட்ட பண்பேற்றம் (SPM): ஒளிச்செறிவில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் ஒளிவிலகல் குறியீட்டில் மாற்றங்களை ஏற்படுத்துகின்றன. இதன் விளைவாக, துடிப்பு விரிவு மற்றும் நிறமாலை விரிவாக வெளிப்படும் கட்ட மாற்றங்களும் நிறமாலை விரிவும் ஏற்படுகின்றன.
தூண்டப்பட்ட பிரில்லூயின் சிதறல் (SBS): இது குறுகிய அலைவரிசை மற்றும் அதிக சக்தி நிலைகளின் கீழ் எளிதில் தூண்டப்படுகிறது. இதற்கு ஒரு தெளிவான வரம்பு உள்ளது, இது பின்சிதறலை உருவாக்கலாம், கடத்தப்படும் சக்தியைக் கட்டுப்படுத்தலாம், மேலும் அமைப்பு வெளியீட்டில் திடீர் சரிவுகள் அல்லது நிலையற்ற தன்மையை ஏற்படுத்தலாம்.
தூண்டப்பட்ட ராமன் சிதறல் (SRS): இது அதிக சக்தி வாய்ந்த அல்லது நீண்ட இழைகளில் தோன்றுகிறது. நீண்ட அலைநீளங்களை நோக்கிய ஆற்றல் பரிமாற்றம் மற்றும் நிறமாலை அமைப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் இதன் சிறப்பியல்பு ஆகும்.
4. குறைந்த சக்தியில் பிரச்சனை தோன்றாததற்கான காரணம்
நேரியல் அல்லாத விளைவுகள் வரம்புப் பண்புகளையும் நேரியல் அல்லாத வளர்ச்சிப் பண்புகளையும் கொண்டுள்ளன. குறைந்த ஆற்றலில் இந்த விளைவு மிகவும் பலவீனமாகவும், குவிவது கடினமாகவும் இருக்கும்; ஆற்றல் வரம்பைத் தாண்டியவுடன், இந்த விளைவு வேகமாக அதிகரித்து திடீரெனத் தோன்றும். பொறியியலில் "ஆற்றல் அதிகரித்தவுடன் சிக்கல்கள் திடீரெனத் தோன்றுதல்" என்ற நிகழ்வை இது விளக்குகிறது.
5. பொறியியலில் உள்ள முக்கிய முரண்பாடுகளும் அவற்றைச் சமாளிக்கும் உத்திகளும்
உயர் சக்தி அமைப்புகள், சக்தியை அதிகரிக்கும் அதே வேளையில் நேரியல் அல்லாத விளைவுகளையும் அடக்க வேண்டும். பொதுவான பொறியியல் முறைகள் பின்வருமாறு:
ஒளிச்செறிவைக் குறைக்க அலைப்புலப் பரப்பளவை அதிகரித்தல்
செயல்பாட்டின் பயனுள்ள கால அளவைக் குறைக்கவும்
SBS-ஐ அடக்குவதற்கு கோட்டின் அகலத்தை அதிகரிக்கவும்.
அமைப்பு கட்டமைப்பை மேம்படுத்துங்கள்
ஓரலகு கனஅளவிற்கான ஒளிச்செறிவைக் குறைப்பது அல்லது நேரியல் அல்லாத ஒட்டுமொத்த விளைவுகளைக் குறைப்பதே இதன் அடிப்படைக் கருத்தாகும்.
முடிவு
உயர் சக்திஃபைபர் ஆப்டிக்அமைப்புகள் நேரியல் அல்லாத விளைவுகளுக்கு எளிதில் ஆளாகின்றன, மேலும் இதற்கான அடிப்படைக் காரணம், ஃபைபரில் உள்ள அதிக ஒளிச்செறிவும் நீண்ட இயக்கத் தூரமும் பொருளின் நேரியல் அல்லாத பண்புகளைப் பெருக்குவதே ஆகும். நேரியல் அல்லாத விளைவுகள் ஆற்றல் மற்றும் நீளத்துடன் சேர்ந்து குவிகின்றன, மேலும் ஒரு வரம்பைத் தாண்டிய பிறகு விரைவாக வெளிப்படுகின்றன. எனவே, அமைப்பு வடிவமைப்பில் ஒளிச்செறிவையும் பயனுள்ள நீளத்தையும் கட்டுப்படுத்துவதே நேரியல் அல்லாத தன்மையை அடக்குவதற்கான திறவுகோலாகும்.