在波導(dǎo)陣列中捕捉光
根據(jù)最新研究顯示,更便宜且更高效的光子器件,如激光器,光纖和其他光源,可能具有受限制的光,這些光子器件產(chǎn)生的受限制的光不受材料缺陷的影響。來自賓夕法尼亞州立大學(xué),匹茲堡大學(xué)和伊利諾伊大學(xué)的物理學(xué)家團(tuán)隊已經(jīng)在概念驗證實驗中證明,它們可以以這樣的方式捕獲光,使得光對可能存在于材料中的缺陷非常不敏感。該研究的結(jié)果在“Nature Photonics”雜志上發(fā)表(“Topological protection of photonic mid-gap defect modes”)。 圖示為拓?fù)渚w絕緣體晶格幾何中的波導(dǎo)陣列的橫截面的顯微鏡圖像。新的研究表明,這種結(jié)構(gòu)配置允許以對材料缺陷不敏感的方式限制光。這種進(jìn)步可能會導(dǎo)致更便宜且更高效的光子器件,如激光器和光纖。(圖片來源:賓夕法尼亞州立大學(xué)Rechtsman實驗室) “光子技術(shù)涉及光的產(chǎn)生,傳輸和操縱,它被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中,”賓夕法尼亞州立大學(xué)Downsbrough物理學(xué)早期職業(yè)助理教授和研究小組負(fù)責(zé)人Mikael Rechtsman說。“光子技術(shù)是構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)骨架的光纖網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),用于生成可持續(xù)能源的太陽能電池,以及用于制造的高功率激光器以及許多其他應(yīng)用的基礎(chǔ)。尋找一種限制和操縱光的方法,以使光對缺陷不敏感,這可能會對這項技術(shù)產(chǎn)生巨大影響! 為了限制光,研究人員使用在玻璃上精確雕刻的“波導(dǎo)”組成的復(fù)雜晶格結(jié)構(gòu)。這些波導(dǎo)像電線一樣,但是是傳導(dǎo)光而不是電。在這種結(jié)構(gòu)中,光從波導(dǎo)的一端進(jìn)入,并在通過導(dǎo)線向前傳播時被捕獲并被限制。在那里,被捕獲的光不受波導(dǎo)位置的缺陷影響,因此可以允許結(jié)構(gòu)中存在明顯的缺陷。 |