솔리톤에 대해서

소개

광 솔리톤의 정의
자연 현상에서의 솔리톤
광통신에서의 솔리톤

목차

광 솔리톤의 정의

자연 현상에서의 솔리톤

광통신에서의 솔리톤

본문내용

● 광 솔리톤의 정의

광섬유의 분산에 의한 파장 변화와 자기 위상 변조에 의한 파장 변화를 이용해서 광섬유 속을 전혀 파형 변형시키지 않고 전파(傳播)되는 모드. 솔리톤이란 고립파(孤立波)라는 의미이다. 광섬유 속을 전파하는 광 펄스의 폭은 단파장 쪽이 빨리 진행하기 때문에 광섬유의 파장 분산에 의해 넓어진다. 그러나 이것이 솔리톤의 경우에는 폭이 넓어지지 않고 그대로이기 때문에, 이론적으로는 펄스의 폭을 좁게 할 수 있어서 전송 속도를 높일 수 있다. 광섬유 속에서는 펄스의 강도 등 어떤 조건에서 펄스 폭이 수축하는 위상 변조 효과가 발생한다. 이 펄스 폭의 수축과 확산이 균형을 이루게 되면 펄스는 형이 변하지 않는 광 솔리톤으로 된다. 1990년에 일본의 NTT는 광섬유의 광 손실로 감쇄되는 정도와 펄스 폭의 수축/확산을 미리 감안하여 송출하는 동적 솔리톤(dynamic soliton)을 발표하였는데, 이것을 이용하는 것이 광 솔리톤 통신이다.

● 자연 현상에서의 솔리톤


1) 정한 깊이h인 도랑 또는 운하에서 파동을 일으키면, 단 하나의 파동의 산마루가 모양을 바꾸지 않고 일정한 속력으로 전파한다는 것을 1834년 스코틀랜드 출신의 선박기술자 J,S,러셀이 실험적으로 처음 발견하였다. 존 스콧 러셀은 실험중 뱃머리에 서 생긴 파 하나가 빠른 속도로 소멸되지 않고 운하를 진행하는 것을 보고 이 파를 "운반파(wave of translation)"라 불렀고 이것이 솔리톤에 대한 최초의 보고였다.

2) 1976년 안다만 해안에서 석유탐사 중 바다속에서 심한 요동이 일어났는데 바다속에서도 솔리톤이 생기는 이유는 염분 농도와 수온이 균일하지 않아서 밀도가 고르지 않기 때문이다. 수온이 높고 농도가 낮은 바닷물(담수가 많음)과 그렇지 않은 해수가 경계층을 형성해 진동을 받으면 긴 내부파인 솔리톤이 생성된다.

참고자료

· 없음