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聲波可讓光纖中的光變聽話听话水


/ 2015-03-21

據物理學家組織網1月29日(時間)報道,研究人員實驗演示BSIT現象的东西很簡單,只是玻璃光纖和旁邊的玻璃環。“用一個微共振器(小玻璃環),把它和光纖靠得很是近時,能將此中特定波長的光接收。”伊利諾伊大學機械科學與工程副传授高拉夫?巴爾說,“而通過BSIT效應能消弭這種欠亨明,好比在旁邊加一束特定波長的激光,能讓系統再次變通明。這是一種以前從未見過的新物理過程。最主要的是我們發現,BSIT是一種非交互性現象——隻能在一個标的目的引致通明,而在另一個标的目的,系統仍然會接收光。”

原標題:聲波可讓光纖中的光變“聽話”

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科技日報訊 (記者常麗君)要讓一根光纖隻向一個标的目的傳導光,方式已經不止一種。比来,美國伊利諾伊大學厄本那-香檳分校研究人員初次實驗証了然用布裡淵散射引致通明(BSIT)能够實現這種结果,BSIT效應允許光向前傳播,而向后傳播的光被強烈接收,還能够讓光纖中的光加速、減慢以至遏制。這種非交互的性質是構建絕緣器和環形器的根基條件,也是光學設計中必不成少的东西之一。相關論文發表在比来的《天然·物理學》雜志上。

光速是目前所發現的天然界物體運動的最快速度。按照傳統的物理學理論,光的速度是絕對的,在沒有障礙物的空間裡可達每秒30萬公裡。雖然光在通過水或玻璃等物質時傳播速度會變慢,但在回到空間后光速又會恢復一般。看來,想讓光“聽話”確實不容易。文中所述的可讓光速“減慢、加速以至遏制”的方式,無疑是對傳統理論的極大挑戰。不過話說回來,能馴服這樣一條“桀驁不馴”的光,所產生的后果將是不成想象的。

在入射光功率不高的情況下,光纖材料的布朗運動會產生聲學噪聲。布裡淵-曼德爾斯塔姆散射最早發現於上世紀20年代初,是光波和聲波通過光纖材料的電致伸縮光壓耦合在一路,並發生聲光散射。“BSIT背后的根基物理過程具有於所有固體、液體、氣體以至等離子體中。”論文第一作者、伊利諾伊大學研究生金允煥(音譯)說。

BSIT效應產生慢光、快光和單向封鎖光。(圖中紅色為減慢,藍色為加速,黃色顯示封鎖效應)

在大部门聲學、電磁學和熱力學中,反演對稱性(如交互性)是一項根基原則。在一些特殊設備應用中,工程師經常要用各種技巧來打破交互性。現有的非交互性光學器件如絕緣器和循環器,通過磁場打破交互性。而在芯片标准上產生磁場的材料很難制造,在一些系統中,磁場也是一種干擾源。

“我們已經証了然一種不消磁鐵也能獲得線性光學非交互性的方式,在任何通俗的光學材料系統中都能實現,目前的任何商業光學工廠都能利用。”巴爾說,目前的布裡淵絕緣器線性設備,還需要過濾散射光,而BSIT是一種線性的非交互機制。BSIT還能加速和減慢光的波群速度,物理學家稱之為“快”光和“慢”光。“慢”光技術對量子消息存儲和光緩存器設備極為有用。將來有一天,這種緩存器无望並入量子計算機。

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