荷兰原子与分子物理研究所、代尔夫特理工大学和美国康奈尔大学的研究人员开发出一种革命性光聚焦技术，可将光束缚在与自身波长相当的极小空间内。该方法利用了光子晶体的特殊性质，适用波长范围更广，能形成极高强度的局域光场，可为光子芯片、量子通信等领域带来突破。相关论文发表于最新一期《科学进展》杂志。
传统光聚焦技术存在固有局限：光学谐振腔依赖特定波长共振，而透镜类波导仅适用于远大于波长的器件。此次，团队另辟蹊径，首次利用拓扑光子晶体的特殊性质破解难题。
团队使用的光子晶体，是由硅制成的薄片，上面刻有非常小的孔洞阵列。从原理上讲，这些孔洞会阻止光线在硅薄片中的传播。但将两片镜像对称的晶体并排放置时，它们的边界处就会形成一个波导，光线只能沿着边界移动。这种设计的特别之处在于，光线的传导是受拓扑保护的，这意味着晶体中的缺陷对光线的散射或反射被抑制了。
团队在波导末端设置了光线无法穿透的反射“墙”。由于拓扑保护机制，入射光被“困”在界面处持续累积，形成强度极高的局域光场。他们使用独特显微镜，通过晶体表面上方的一根超细针尖扫描光场，能在宽度是人类头发丝约千分之一的尺度上定位光强。
团队在拓扑波导末端看到光场明显放大。有趣的是，这种情况仅在波导末端的“墙”以特定角度放置时才会发生，这证明光放大与后向反射的拓扑抑制有关。光放大集中在一个非常小的体积内，小到与光线本身的波长相当。这种方法的一个主要优点是其宽带特性适用于多种不同的波长。
这种拓扑聚焦机制具有普适性，理论上可推广至声波、电子波等其他波动形式。
【总编辑圈点】
操控和利用光是现代通信的一个重要命题。此次，科研人员利用光子晶体的特殊性质，在芯片上实现超小空间的光聚集。团队通过巧妙的设计和布局，让光只能沿着特定路线移动，还给光装上了“防抖装置”，并在光行进路线的尽头设置了“墙”，光因为无法通过而持续累积，形成高能能量场。该机制不仅适用于光波，也可推广到声波、电子波等其他形式。该技术为未来超紧凑、高性能光学芯片的研发奠定了基础，为光电子领域的发展开辟了新道路。
荷兰原子与分子物理研究所、代尔夫特理工大学和美国康奈尔大学的研究人员开发出一种革命性光聚焦技术，可将光束缚在与自身波长相当的极小空间内。该方法利用了光子晶体的特殊性质，适用波长范围更广，能形成极高强度的局域光场，可为光子芯片、量子通信等领域带来突破。相关论文发表于最新一期《科学进展》杂志。
传统光聚焦技术存在固有局限：光学谐振腔依赖特定波长共振，而透镜类波导仅适用于远大于波长的器件。此次，团队另辟蹊径，首次利用拓扑光子晶体的特殊性质破解难题。
团队使用的光子晶体，是由硅制成的薄片，上面刻有非常小的孔洞阵列。从原理上讲，这些孔洞会阻止光线在硅薄片中的传播。但将两片镜像对称的晶体并排放置时，它们的边界处就会形成一个波导，光线只能沿着边界移动。这种设计的特别之处在于，光线的传导是受拓扑保护的，这意味着晶体中的缺陷对光线的散射或反射被抑制了。
团队在波导末端设置了光线无法穿透的反射“墙”。由于拓扑保护机制，入射光被“困”在界面处持续累积，形成强度极高的局域光场。他们使用独特显微镜，通过晶体表面上方的一根超细针尖扫描光场，能在宽度是人类头发丝约千分之一的尺度上定位光强。
团队在拓扑波导末端看到光场明显放大。有趣的是，这种情况仅在波导末端的“墙”以特定角度放置时才会发生，这证明光放大与后向反射的拓扑抑制有关。光放大集中在一个非常小的体积内，小到与光线本身的波长相当。这种方法的一个主要优点是其宽带特性适用于多种不同的波长。
这种拓扑聚焦机制具有普适性，理论上可推广至声波、电子波等其他波动形式。
【总编辑圈点】
操控和利用光是现代通信的一个重要命题。此次，科研人员利用光子晶体的特殊性质，在芯片上实现超小空间的光聚集。团队通过巧妙的设计和布局，让光只能沿着特定路线移动，还给光装上了“防抖装置”，并在光行进路线的尽头设置了“墙”，光因为无法通过而持续累积，形成高能能量场。该机制不仅适用于光波，也可推广到声波、电子波等其他形式。该技术为未来超紧凑、高性能光学芯片的研发奠定了基础，为光电子领域的发展开辟了新道路。
国际天文学家团队绘制了迄今最大的三维宇宙地图，记录了大约130万个活跃类星体在空间和时间上的位置。它将成为探测类星体、暗物质晕和超大质量黑洞的强大工具。发表在最新一期《天体物理学杂 英国科学家首次创造了一个新颖的实验平台，即“量子龙卷风”。它能模拟超流体氦中的黑洞，使研究人员能更详细地观察类似黑洞的行为以及与周围环境的相互作用。通过对超流体氦表面微波动力学的观 记者从国家航天局获悉，3月20日8时31分，探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。科技日报记者 付毅飞 摄火箭飞行24分钟后，星箭分离，将鹊 记者3月21日获悉，由中国科学院自动化研究所和中国科学院香港创新研究院联合研发的医疗领域AI多模态大模型——CARES Copilot 1.0日前在香港正式发布，现已面向香港神经外科医生开放使 2024年03月19日，以“初心如磐•向新出发”为主题的2024智能家居UP峰会CSHIA智能家居开年盛典在杭州成功举行。大会现场，由全国专业标准化技术委员会委员、CSHIA秘书长、中智盟投资创始人周 在日常生活中，隧道可以帮助人们翻山越岭。在植物细胞内，当内部物质穿过细胞膜时，往往也会通过类似的“隧道”。记者从中国科学技术大学获悉，该校孙林峰团队在第六大植物激素——油菜素 。本文链接：光聚焦新技术可形成高强度局域光场http://www.sushuapos.com/show-2-12019-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 交错磁体有望改写磁性材料未来版图