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在反激光的基础上 研究人员创造了一种引导波的装置

2023-01-30 20:05:46 来源: 用户:通燕枫 

在突破性的“反激光”的基础上,一组研究人员开发了一种系统,该系统可以引导光和其他电磁波进行信号处理,而不会产生任何不必要的信号反射 - 这是一项可以推进局域网,光子学领域和其他应用的创新。

由耶鲁大学的A. Douglas Stone和法国雷恩大学的Philipp del Hougne领导的结果发表在Science Advances上。

十多年前,斯通领导了一个团队创造了反激光或“相干完美吸收器”(CPA)。反激光不像激光那样发射光束,而是以相同的精度吸收输入光。

在激光中,光在两个镜子之间来回反射,每次都通过放大材料 - 称为“增益介质” - 如砷化镓。由于光具有特定波长,因此它会产生强度不断增加的反馈。在典型的光源(例如日常灯泡)中,原子独立辐射并产生许多不同波长的光,因此光会向多个方向传播。然而,在激光中,原子以相同的频率和相同的方向辐射,产生单个波长的集中光束。

反激光的不同之处在于,它不是使用放大材料,而是使用吸收光的材料,即“损耗介质”。在最简单的版本中,反激光将单个激光束分成两束,并将两束相互引导,在薄如纸的硅晶片上相遇。光的波被精确地调谐为相互互锁并被困住。然后它们消散成热量。

对于他们最近的工作,研究人员建立了这一概念,并开发了一种基于他们所谓的“无反射散射模式”(RSM)的设备。

“我们问是否有这样的原理,我们可以引导光,而不是将其转化为另一种形式的能量,”卡尔·A·莫尔斯应用物理学和物理学教授斯通说。“因为对于光纤和现代光子电路,引导光并且没有任何反射回来是非常有价值的。

从那里,他们开发了一种设备,该设备不是吸收波,而是将它们重定向到特定的通道。斯通在项目的理论方面工作,而法国雷恩大学的菲利普·德尔·胡涅(Philipp del Hougne)则建造了实际的设备。

“与其全部转导,不如全部进入我们选择的输出通道,或者其中一些可以被吸收,其余的进入输出通道,”斯通说。“下一步,我们希望制造一个类似的设备,其中吸收可以忽略不计,以便所有能量都被有效地路由以执行其信息或传感功能。例如,人们对降低手机网络功耗的技术非常感兴趣。

该设备消除了信号反射,这长期以来一直是信号路由器的一个问题,信号路由器是现代纳米光子和射频网络的关键组成部分。除了导致信号功率损失外,这种反射还会导致网络中破坏性的不需要的反射信号功率回波。

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