لیزری که جایگزین مقرون به صرفه فیبر نوری شد

به گزارش روابط عمومی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور (INSF)، لیزر و استفاده‌های شگرف آن در علوم امروز، به حدی زیاد است که می‌توان ردپای این علم را در جای جای صنعت و پیشرفت علوم مختلف دید. صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور به دلیل اهمیت بالای این موضوع، از طرح‌هایی که با این رشته قرابت دارند، حمایت می‌کند.

بررسی «انتشار باریکه‌های فرش شعاعی از میان جو متلاطم» عنوان طرحی است که توسط محمد باقری و با راهنمایی سیف الله رسولی به انجام رسیده و مورد حمایت صندوق قرار گرفته است. در رابطه با این طرح با استاد راهنمای دانشجو، گفت‌وگویی داشته‌ایم.

سیف الله رسولی با مدرک دکتری تخصصی فیزیک - اتمی و مولکولی در زمینه اپتیک و کارشناسی ارشد در همین رشته از مرکز تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان می باشد. وی مدرک کارشناسی خود را نیز در رشته فیزیک - حالت جامد در زمینه نظری از دانشگاه شهید بهشتی دریافت کرده است.

وی که هم‌اکنون عضو هیئت علمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان است، در رابطه با جزئیات این طرح توضیح داد: همان طور که محققان حوزه اپتیک و لیزر می‌دانند، مناسب‌ترین گزینه برای انتقال اطلاعات در فضای آزاد، استفاده از لیزر است. اما ممکن است تلاطم جو که به دلیل گرادیان‌های دمایی، تغییرات فشار یا حرکت باد به وجود می‌آید، مانع از انتقال صحیح اطلاعات با استفاده از لیزر در فضای آزاد شود. به همین دلیل هم دامنه و فاز جبهه موج دچار افت‌وخیز می‌شوند.

وی تصریح کرد: می‌توان گفت که افت‌وخیز‌های تصادفی دامنه و فاز جبهه موج، عواملی هستند که از استفاده لیزر به عنوان انتقال دهنده اطلاعات در فضای آزاد جلوگیری می‌کنند. به همین دلیل برای انتقال اطلاعات از گزینه‌های جایگزینی همچون فیبر نوری استفاده می‌شود. متأسفانه به دلیل هزینه‌های بالای فیبر نوری استفاده از آن در مسافت‌های طولانی مقرون به صرفه نیست. لذا با توجه به اینکه استفاده از باریکه لیزر برای انتقال اطلاعات در فضای آزاد نسبت به فیبر مقرون به صرفه‌تر است، می‌توان از باریکه فرش شعاعی که یک باریکه غیرپراشی است، استفاده کرد.

این محقق و پژوهشگر درباره ویژگی‌های باریکه فرش شعاعی گفت: از ویژگی‌های باریکه‌های غیرپراشی خاصیت خود ترمیمی آن‌هاست یعنی اگر جبهه موج بر اثر انتشار در جو متلاطم دچار انحرافات کوچک موضعی شود این باریکه‌ها دوباره سطح جبهه موج خود را ترمیم می‌کنند. ما در این پروژه آستانه خودترمیم‌گری این باریکه را در عبور از جو متلاطم بررسی کرده و سپس به انتقال اطلاعات با استفاده از آن پرداختیم.

رسولی افزود: بررسی‌های ما نشان داد که قدرت تحمل این باریکه در عبور از جو متلاطم نشان دهنده این امر است که این باریکه گزینه مناسبی برای انتقال اطلاعات است. بررسی میزان خودترمیمی باریکه فرش شعاعی در عبور از جو متلاطم و استفاده از این باریکه برای انتقال اطلاعات از جو، از جمله فعالیت‌هایی بود که در این طرح انجام شد و سر انجام هم این نتیجه حاصل شد که استفاده از باریکه فرش شعاعی برای انتقال اطلاعات به صورت ایمن در جو متلاطم یک گزینه خوب و مناسب جایگزین روش‌های دیگر نظیر فیبر نوری است.

وی درباره فرایند ارسال طرح نیز توضیح داد: ۱۵ اردیبهشت ماه سال ۹۸ طرح توسط دانشجو محمد باقری در قالب رساله دکتری به سامانه صندوق ارسال شد و پس از گذراندن مراحل غربالگری، داوری و تصویب و عقد قرارداد تا تاریخ ۲۵ آذر ماه ۹۸، شروع به انجام آن کردیم و در نهایت در سال ۱۴۰۱ به پایان رسید.

رسولی در پایان خاطر نشان کرد: متأسفانه به دلیل همزمانی انجام این طرح با پاندمی کرونا، مشکلات و چالش‌هایی نظیر تعطیلی دانشگاه‌ها و آزمایشگاه‌ها باعث شد تا دانشجو به شهر خودش مشهد بازگردد و عملاً فرایند انجام طرح تا حدودی متوقف شد اما سرانجام توانستیم این طرح را با موفقیت به پایان برسانیم.