El Solitón (ESTE ES UN EJEMPLO) Hugo Duin C.I. 7.253.034 -
[email protected] U.N.E.F.A. - Ingeniería en Telecomunicaciones – 11vo Semestre Asignatura: Electrónica de las Telecomunicaciones Caracas, Venezuela Resumen - Aunque el descubrimiento del Solitón por John Scott Russell se originó a partir de una onda mecánica, su importancia radica más bien en su implementación en el campo electromagnético, según algunas fuentes la naturaleza del solitón es muy parecida a la del fotón con lo cual se intuye que comparten algunas propiedades cuánticas, lo cual hace su estudio aun más minucioso. En semestres anteriores lo conocimos como la onda viajera, onda peregrina o pulso electromagnético, con propiedades matemáticas bien definidas que escapan de la linealidad debido a que se trata precisamente un sistema no lineal.
SOLITONES ÓPTICOS En el campo electromagnético, el Solitón es un tipo especial de onda o pulso electromagnético (PEM) que compensa la dispersión que experimenta a través del medio óptico con una compresión no lineal o aplastamiento provocado por la alta intensidad del pulso generada por la alta potencia de la fuente, esto se conoce como efecto Kerr. La ecuación general del solitón es la misma Ecuación no lineal de Schrödinger y viene dada por:
INTRODUCCIÓN CONCLUSION Las ondas son la forma en que se transmite la energía en la naturaleza, como las olas del mar, las ondas de luz, las ondas sísmicas, etc., en tal sentido, las ondas son uno de los fenómenos físicos fundamentales, sin embargo, el hombre logro dominarla, modificándola de muchas maneras para su beneficio, pero se esta develando un nuevo campo sobre las ondas, ya que desde que se dio un uso practico al Solitón, se han descubierto aplicaciones de vital importancia, como en el campo de las fibras ópticas, en donde se ha logrado superar la norma varias veces al transmitir información a mayores distancias sin utilizar amplificadores opto-electrónicos, solo con el uso del Solitón, por lo tanto, hoy se llevan a cabo investigaciones que podrían darle a este un uso total, logrando una revolución en las telecomunicaciones. CONCEPTO Un Solitón es una única onda viejera auto reforzada y estable, que se propaga sin debilitarse ni deformarse a través de un medio no lineal y/o dispersivo, esta onda se puede propagar por un tiempo prolongado y su duración depende en gran parte de las propiedades del medio en el cual se propaga. TIPOS El Solitón también se puede encontrar en la naturaleza de forma poco frecuente como la ola gigante o Tsunami del que ya conocemos su poder, pero también se puede hallar en nuestro país, como una gran ola que se produce por la acción de las marea al penetrar las aguas oceánicas sobre las fluviales durante la pleamar, es conocida como la macareo y es más intensa cuando el ancho del río se estrecha, penetrando desde el delta del Orinoco hasta muchos kilómetros tierra adentro, similar a lo observado por John Scout Russell. Pero los más importantes para nuestro estudio son los solitones ópticos que prometen ser la solución óptima para las telecomunicaciones por fibra óptica.
En lo personal, un “Paper” no es suficiente para hablar del solitones ópticos. Es un campo de investigación que se extiende a medida que se estudia debido a lo exótico del fenómeno desde el punto de vista físico, por lo que me gustaría poder profundizar en la ecuación de Schrödinger de la que se puede mencionar de forma muy elemental que los dos primeros términos de la igualdad (1) representan la dispersión, el tercero, los efectos no lineales en la fibra y el cuarto término las pérdidas propias de ésta. Se podría lograr el Solitón ideal haciendo que la suma de los dos primeros términos tengan la misma magnitud que el tercero, cancelándose mutuamente, en cuanto al cuarto término, este se ha logrado disminuir con la tecnología actual de construcción de fibras ópticas obteniendo valores muy próximos a cero, haciendo que la solución de la ecuación sea una constante y que en la práctica la onda se propague sin sufrir cambios en su trayectoria a través del medio óptico. REFERENCIAS Paper: Shum, P. And S. F. Yu, "Improvement of Fourier Series Analysis Technique by Time-Domain Window Function". Paper: Walter Montes Dávila, Estudiante de Ingeniería Electrónica, Universidad Distrital Actualmente realiza su proyecto de grado sobre solitones aplicados a las comunicaciones por fibra óptica. Paper: Alexander Vargas Cuellar, Estudiante de Ingeniería Electrónica, Universidad Distrital Actualmente realiza su proyecto de grado sobre comunicaciones ópticas empleando solitones.
