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光聚集新技术可构成高强度局域光场發布日期:2025-06-06 瀏覽次數:947
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光聚集新技术可构成高强度局域光场

原標題:光集合新技能可構成高強度局域光場。科技日報北京4月22日電 (記者張佳欣)荷蘭原子與分子物理研究所、代爾夫特理工大學和美國康奈爾大學的研究人員開宣布一種革命性光集合技能,可將光捆綁在與自身波長適當的極小空間內。該辦法運用了光子晶體的特別性質,適用波長規模更廣,能構成極高強度的局域光場,可為光子芯片、量子通訊等范疇帶來打破。相關論文發表于最新一期《科學開展》雜志。

傳統光集合技能存在固有限制:光學諧振腔依靠特定波長共振,而透鏡類波導僅適用于遠大于波長的器材。此次,團隊另辟蹊徑,初次運用拓撲光子晶體的特別性質破解難題。

團隊運用的光子晶體,是由硅制成的薄片,上面刻有十分小的孔洞陣列。從原理上講,這些孔洞會阻撓光線在硅薄片中的傳達。但將兩片鏡像對稱的晶體并排放置時,它們的鴻溝處就會構成一個波導,光線只能沿著鴻溝移動。這種規劃的特別之處在于,光線的傳導是受拓撲維護的,這意味著晶體中的缺點對光線的散射或反射被按捺了。

團隊在波導結尾設置了光線無法穿透的反射“墻”。由于拓撲維護機制,入射光被“困”在界面處繼續累積,構成強度極高的局域光場。他們運用共同顯微鏡,經過晶體外表上方的一根超細針尖掃描光場,能在寬度是人類頭發絲約千分之一的尺度上定位光強。

團隊在拓撲波導結尾看到光場顯著擴大。風趣的是,這種狀況僅在波導結尾的“墻”以特定視點放置時才會產生,這證明光擴大與后向反射的拓撲按捺有關。光擴大會集在一個十分小的體積內,小到與光線自身的波長適當。這種辦法的一個首要長處是其寬帶特性適用于多種不同的波長。

這種拓撲集合機制具有普適性,理論上可推行至聲波、電子波等其他動搖方式。

【總編輯圈點】。

控制和運用光是現代通訊的一個重要口是心非。此次,科研人員運用光子晶體的特別性質,在芯片上完成超小空間的光集合。團隊經過奇妙的規劃和布局,讓光只能沿著特定路途移動,還給光裝上了“防抖設備”,并在光行進路途的止境設置了“墻”,光由于無法經過而繼續累積,構成高能能量場。該機制不只適用于光波,也可推行到聲波、電子波等其他方式。該技能為未來超緊湊、高性能光學芯片的研制奠定了根底,為光電子范疇的開展拓荒了新路途。

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