솔리톤
입자처럼 행동하는 고립파
에너지가 집중되어 안정한 덩어리로서 전파되어 가는 비선형 파동(非線形波動)이다. 솔리톤이 서로 충돌할 때에는 솔리톤은 부서지지 않고 서로 통과시키고, 매질에 불균일성이나 불순물이 개재되어 있어도 그다지 크게 산란되지 않고 그대로 전파해 간다. 이러한 뜻에서 안정하다. 일정한 깊이 h인 도랑 또는 운하에서 파동을 일으키면, 단 하나의 파동의 산마루가 모양을 바꾸지 않고 일정한 속력으로 전파한다는 것을 1844년 영국의 J.S.러셀이 실험적으로 발견하여 이것을 솔리톤이라 불렀다.
솔리톤 광 전송
광섬유 속을 전파하는 광 펄스에도 솔리톤으로 나타난다는 사실을 미국 AT&T 산하 벨 연구소의 연구 결과로 알게 되었다.
광섬유 속을 전파하는 광 펄스의 폭은 광섬유의 파장 분산에 의해 보통은 넓어진다.
그것은 단파장 쪽이 빨리 진행하기 때문이다.
그러나 이것이 솔리톤의 경우에는 폭이 넓어지지 않고 일정한 상태 그대로이기 때문에,이론적으로는 펄스의 폭을 무한정으로 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.
또 광섬유의 광 손실로 감쇄되는 정도와 펄스 폭의 수축·확산을 미리 감안하여 송출하는 동적 솔리톤(dynamic soliton)은 1990년에 일본의 NTT가 발표하였는데,이것을 이용하는 것이 광 솔리톤 통신이다.
일본의 NTT와 KDD,미국의 AT&T,영국의 BT 등이 광 솔리톤 통신을 장래의 고속 대용량 통신 기술로서 연구하고 있다.
이미 20~100GHz는 실험실 연구가 완료되었다.
KDD는 1994년에 20GHz로 1만 km 전송하는 데 성공하였고,NTT는 1995년에 80GHz로 500km 전송하는 실험에 성공하였다.
한편 AT&T사는 이에 앞서 1993년에 20GHz로 1만 3천km 전송하는 실험에 성공한 것으로 알려지고 있다.
