Что есть разложение сигнала на гармоники? Опции

[Cynic]

Всем привет. Читал я тут на досуге книгу по компьютерным сетям и к главе о физическом уровне осознал, что я ни фига не понимаю, что такое сигнал в линии. Поясню суть проблемы. Если мы передаем по линии сигнал определённой формы, то его по формулам Фурье можно разложить в ряд гармоник. Вот мне не понятно, чтобы это операция значила? Что это за гармоники? Представление в виде набора гармоник значит, что сигнал в линии набор сигналов разной частоты из которых получается результирующий сигнал, или существует всё таки один сигнал определённой частоты. А если сигнал один, то зачем тогда нужно разложение на гармоники. Короче каша у меня в голове, надо с этим разобраться.

[mdmitry]

Есть модель, например, сигнала и в рамках этой модели идет анализ. Выход за рамки модели чреват всякими нехорошими вещами.
Пример: Одиночный прямоугольный импульс. Его Фурье-образ это sinc(...), определённый на любой частоте. Считаем энергию по образу. Все хорошо, в смысле конечно. Вспоминаем о квантовой природе мира. На каждой частоте пусть будет хотя бы по одному кванту. Мощность континуума бесконечна. Энергия кванта на очень высокой (бесконечной) частоте очень велика. Противоречие с величиной энергии, рассчитанной во времени.
В технике сверхкоротких световых импульсов уже достаточно давно говорят о некорректных результатах применения аппарата Фурье-преобразования. Получается, что световой импульс должен содержать кванты сильно отличающиеся по частоте, что противоречит разности между допустимыми уровням в активной среде (синхронизация мод лазера).
Вывод: приняли модель и в ее рамках идет анализ. Если имеются факты, противоречащие модели, то надо что-то пересматривать, либо модель, либо эксперимент.

[DS]

В технике сверхкоротких световых импульсов уже достаточно давно говорят о некорректных результатах применения аппарата Фурье-преобразования. Получается, что световой импульс должен содержать кванты сильно отличающиеся по частоте, что противоречит разности между допустимыми уровням в активной среде (синхронизация мод лазера).
Вывод: приняли модель и в ее рамках идет анализ. Если имеются факты, противоречащие модели, то надо что-то пересматривать, либо модель, либо эксперимент.

Давайте все-таки Вы не будете народу путать и так запутанные мозги рассуждая о том, чего судя по всему совсем не понимаете. Фурье как раз отлично и без изъятий применяется в физике сверхкоротких импульсов. И никакой "разности между допустимыми уровнями" это не противоречит, поскольку такого понятия в лазерной физике просто нет. Есть понятие "полоса усиления активной среды". Так вот, титан-сапфир, хром-форстерит и так далее имеют полосу, достаточную для передачи всей полосы спектрально-ограниченных (коими такие импульсы являются ввиду их происхождения) фемтосекундных импульсов.

[mdmitry]

Сообщение было для размышления о применяемых моделях к вопросу Т.С.

Давайте все-таки Вы не будете народу путать и так запутанные мозги рассуждая о том, чего судя по всему совсем не понимаете.

скорее offtopic
2 DS
Я говорю о том, в чем понимаю. Перейдите к аттосекундным импульсам.
Лет 5 назад была статья (сейчас не вспомню где, м.б. Письма в ЖТФ) сотрудников МГУ.

Фурье как раз отлично и без изъятий применяется в физике сверхкоротких импульсов. И никакой "разности между допустимыми уровнями" это не противоречит, поскольку такого понятия в лазерной физике просто нет.

В рамках тех моделей, которыми пользуются.

Есть понятие "полоса усиления активной среды". Так вот, титан-сапфир, хром-форстерит и так далее имеют полосу, достаточную для передачи всей полосы спектрально-ограниченных (коими такие импульсы являются ввиду их происхождения) фемтосекундных импульсов.

То есть в импульсе содержатся кванты света любой частоты из полосы усиления активной среды (непрерывной, т.е. континуум)? Как в этом случае быть с энергетическими уровнями активной среды и излучательными переходами, общей энергией?

спектрально-ограниченных (коими такие импульсы являются ввиду их происхождения)

после Фурье-преобразования должны стать неограниченными во времени. Преобразование Фурье финитной функции финитную не дает.


Дальнейшее обсуждение, наверно, лучше вести не здесь.
IHMO, Фурье анализ не везде применим. Это классическое описание, при приближении к квантовым эффектам с ним надо быть осторожным.

[DS]

скорее offtopic
2 DS
Я говорю о том, в чем понимаю. Перейдите к аттосекундным импульсам.
Лет 5 назад была статья (сейчас не вспомню где, м.б. Письма в ЖТФ) сотрудников МГУ.


Классическое определение полосы? То есть любой частоты можно получить квант света? Как в этом случае быть с энергетическими уровнями активной среды и излучательными переходами?

Ссылочку на работающий генератор аттосекундных импульсов датите ? А то написать можно все, что угодно. Мы тут на форуме сколько-то лет назад статью про антиграв из ведра и кипятильника с магнитом в ЖТФ обсуждали, ну и что, построили его с тех пор ?

Блин, чувствуется "специалист". Перестраиваемые лазеры на красителях уже во всю существовали в 70-е годы. Уровни не бывают бесконено тонкими, даже в т.н. одномодовых лазерах точно частота выбирается внешним по отношению к активной среде резонатором. Я так понимаю, Ваше образование в данной области исчерпывается картинкой уровней рубинового лазера ?

[mdmitry]

Ссылочку на работающий генератор аттосекундных импульсов датите ? А то написать можно все, что угодно. Мы тут на форуме сколько-то лет назад статью про антиграв из ведра и кипятильника с магнитом в ЖТФ обсуждали, ну и что, построили его с тех пор ?

Не генератор, а после компрессора. Под рукой нет ссылки, надо время ее найти в записях.
На конференциях «ЛАЗЕРЫ.ИЗМЕРЕНИЯ.ИНФОРМАЦИЯ» были доклады про описания сверхкоротких импульсов.

Блин, чувствуется "специалист". Перестраиваемые лазеры на красителях уже во всю существовали в 70-е годы. Уровни не бывают бесконено тонкими, даже в т.н. одномодовых лазерах точно частота выбирается внешним по отношению к активной среде резонатором.

Мысль уловил правильно, что резонатор определяет центральную частоту и ширину линии?

Дополнительно расщепляют уровни в одномодовых одночастотных He-Ne лазерах (зачем? для размышления ...).

Я так понимаю, Ваше образование в данной области исчерпывается картинкой уровней рубинового лазера ?

Про образование не угадали

[DS]

Не генератор, а после компрессора. Под рукой нет ссылки, надо время ее найти в записях.
На конференциях «ЛАЗЕРЫ.ИЗМЕРЕНИЯ.ИНФОРМАЦИЯ» были доклады про описания сверхкоротких импульсов.

Мысль уловил правильно, что резонатор определяет центральную частоту и ширину линии?

А на конференциях туалетных работников еще квантовую электродинамику не обсуждают ?

Да, в пределах полосы усиления активной среды.

после Фурье-преобразования должны стать неограниченными во времени. Преобразование Фурье финитной функции финитную не дает.

Сверхкороткие импульсы являются периодической функцией с весьма и весьма стабильной частотой повторения. С помощью них делается преобразование от оптических стандартов частоты к радиочастотам.