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听话水声波可让光纤中的光变听话


/ 2015-06-24

  科技日报讯 (记者常丽君)要让一根光纤只向一个标的目的传导光,方式曾经不止一种。比来,美国伊利诺伊大学厄本那-香槟分校研究人员初次尝试证了然用布里渊散射引致通明(BSIT)能够实现这种结果,BSIT效应对应光向前,而向后的光被强烈接收,还能够让光纤中的光加速、减慢以至遏制。这种非交互的性质是建立绝缘器和环形器的根基前提,也是光学设想中必不成少的东西之一。相关论文颁发在比来的《天然·物理学》上。

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  在入射光功率不高的环境下,光纤材料的布朗活动会发生声学噪声。布里渊-曼德尔斯塔姆散射最早发觉于上世纪20年代初,是光波和声波通过光纤材料的电致伸缩光压耦合在一路,并发生声光散射。“BSIT背后的根基物理过程具有于所有固体、液体、气体以至等离子体中。”论文第一作者、伊利诺伊大学研究生金允焕(音译)说。

  BSIT效应发生慢光、快光和单向光。(图中红色为减慢,蓝色为加速,显示效应)

  在大部门声学、电磁学和热力学中,反演对称性(如交互性)是一项根基准绳。在一些特殊设备使用中,工程师经常要用各类技巧来打破交互性。现有的非交互性光学器件如绝缘器和轮回器,通过打破交互性。而在芯片标准上发生的材料很难制造,在一些系统中,也是一种干扰源。

  原题目:声波可让光纤中的光变“听话”

  光速是目前所发觉的天然界物体活动的最快速度。按照保守的物理学理论,光的速度是绝对的,在没有妨碍物的空间里可达每秒30万公里。虽然光在通过水或玻璃等物质时速度会变慢,但在回到空间后光速又会恢复一般。看来,想让光“听话”确实不容易。文中所述的可让光速“减慢、加速以至遏制”的方式,无疑是对保守理论的极大挑战。不外话说回来,能驯服如许一条“桀骜不驯”的光,所发生的后果将是不成想象的。

  据物理学家组织网1月29日(时间)报道,研究人员尝试演示BSIT现象的东西很简单,只是玻璃光纤和旁边的玻璃环。“用一个微共振器(小玻璃环),把它和光纤靠得很是近时,能将此中特定波长的光接收。”伊利诺伊大学机械科学与工程副传授高拉夫?巴尔说,“而通过BSIT效应能消弭这种欠亨明,好比在旁边加一束特定波长的激光,能让系统再次变通明。这是一种以前从未见过的新物理过程。最主要的是我们发觉,BSIT是一种非交互性现象——只能在一个标的目的引致通明,而在另一个标的目的,系统仍然会接收光。”

  “我们曾经证了然一种不消磁铁也能获得线性光学非交互性的方式,在任何通俗的光学材料系统中都能实现,目前的任何贸易光学工场都能利用。”巴尔说,目前的布里渊绝缘器线性设备,还需要过滤散射光,而BSIT是一种线性的非交互机制。BSIT还能加速和减慢光的波群速度,物理学家称之为“快”光和“慢”光。“慢”光手艺对量子消息存储和光缓存器设备极为有用。未来有一天,这种缓存器无望并入量子计较机。

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