零折射率波導(dǎo)讓光駐波首次“現(xiàn)形”
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)日前報(bào)道,美國科學(xué)家研發(fā)出可與目前的硅光子技術(shù)兼容的零折射率波導(dǎo),而且他們還借此觀察到了一種此前被認(rèn)為不能觀察到的物理學(xué)現(xiàn)象——光的駐波。這一研究發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會(ACS)旗下《光子學(xué)》雜志上。 該研究由哈佛大學(xué)約翰·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的科學(xué)家進(jìn)行,哈佛技術(shù)發(fā)展辦公室已為新技術(shù)申請了專利,正在探索其可能的商業(yè)應(yīng)用。 當(dāng)折射率為零時(shí),光不再表現(xiàn)為移動的波——即在空間中移動的一系列波峰和波谷,相反,光波會延伸至無限長。這對于集成光子學(xué)來說至關(guān)重要,因?yàn)榇蠖鄶?shù)光學(xué)設(shè)備使用兩種或多種光波之間的相互作用來工作,如果波長無限長,匹配這一波長的相位很容易。 哈佛物理學(xué)教授艾瑞克·馬茲爾領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)此次研制出一種零折射率的波導(dǎo),并借助其首次看見了駐波。一般而言,光波的波長太小且振蕩得太快,因此很難對其屬性進(jìn)行測量,只能給出平均值。真正看見波長的唯一方式是讓兩種波進(jìn)行干涉,而頻率相同、傳輸方向相反的兩種波進(jìn)行干涉產(chǎn)生的波被稱為駐波。 研究人員讓兩束位于相反方向的光通過這個(gè)波導(dǎo),從而制造出了駐波。每束波以同樣的頻率在相反的方向快速振蕩,這意味著它們會在某個(gè)地方相互抵消而在其他地方增強(qiáng),從而制造出一種全亮或全暗的模式。而且,因?yàn)檫@一波導(dǎo)的折射率為零,該研究團(tuán)隊(duì)能將波長延伸直至看見。這可能是擁有無限長波長的駐波首次被看見。 |