فانوس ضوئي لعدة جداول سريع

الأصل: "First demonstration of a multimode-to-multimode photonic lantern for astronomy"
arXiv:2608.18912v1 · 2026-08-19 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
الضوء القادم من عدة ألياف سميكة يُجمع في حزمة واحدة دون خسائر.

يشبه الضوء في الألياف البصرية الجدول: فهو يتدفق داخل خيط زجاجي ولا ينسكب خارجه. الخيط السميك يمرر عدة جداول صغيرة في وقت واحد، بينما الخيط الرفيع يمرر جدولًا واحدًا فقط. غالبًا ما يحتاج علماء الفلك إلى نقل الضوء من خيط سميك إلى عدة خيوط رفيعة لتحليله إلى ألوانه. ولهذا الغرض، يستخدمون منذ زمن طويل جهازًا يسمى الفانوس الضوئي: فهو ينقل الضوء بلطف، دون رذاذ، من ألياف سميكة واحدة إلى حزمة من الألياف الرفيعة.

الآن، صنع المهندسون فانوسًا بالعكس. أخذوا عدة ألياف سميكة وربطوها في ألياف سميكة واحدة. يندمج الضوء من جميع الألياف في تيار واحد، كما تندمج عدة جداول في نهر. الخسائر في هذه العملية أقل من عشرة بالمائة — تقريبًا كل الضوء يصل إلى النهاية. تم تجميع هذا الجهاز واختباره على أطوال موجية مختلفة، ويعمل بشكل جيد بنفس القدر.

سابقًا، لم يكن من الممكن ببساطة دمج الضوء من عدة ألياف في ألياف واحدة: كانت التيارات تزاحم بعضها البعض، مثل الناس في ممر ضيق. الفانوس الجديد يقودها بسلاسة، دون تدافع.

لماذا هذا مهم؟ التلسكوبات الكبيرة تجمع الضوء من مساحة كبيرة، ولكن نقلها إلى الأجهزة صعب. الفانوس الجديد يسمح بدمج الضوء من عدة أجزاء من المرآة دون خسائر ودون ضبط معقد. هذه خطوة نحو تلسكوبات لا تتطلب ضوءًا مستويًا تمامًا عند المدخل — وبالتالي يسهل بناؤها وصيانتها.

يمكن للضوء في الألياف البصرية أن يقطع مئات الكيلومترات ويفقد أقل من واحد بالمائة من طاقته — كما لو كان مصباح يدوي يضيء عبر نافذة بسماكة جبل.

الفوانيس الضوئية تلهم كتاب الخيال العلمي: في رواية «ضوء النجوم البعيدة»، تربط هذه الأجهزة السفن في شبكة واحدة.

العلماء
Michael FaradayHendrik LorentzWillebrord Snellius
المفاهيم
مستشعر ضوئي مطياف متكامل علم الفلك متعدد الرسل (Multi-messenger Astronomy) مقياس تداخل ليزري مقياس تداخل راديوي كفاءة الفوتون قياس التداخل فائق الطول (VLBI) جهاز إلكتروني ضوئي اختراع الليزر تكامل الفوتونيات الكمومية أنبوب مضاعف ضوئي صمام ثنائي باعث للضوء مقسم شعاع جهاز نانوفوتوني معدِّل مضاعف ضوئي سيليكوني العدسة ألياف بصرية كاشف ضوئي مرشح ضوئي