【芯片把光線扭曲】

明道發表於 2013-7-3 03:35:55

【芯片把光線扭曲】
 

 
把一個微小的環扭光
 在英國和中國的物理學家已經產生矽器件測量只有幾千分之一毫米對面，可以賦予一個的相關twistedness具有軌道角動量光束。
 研究人員說，通過改變這個屬性的值的範圍內，這種裝置可用於電信的帶寬量增加支撐極其強大的量子計算機。
 的光束的自旋角動量是一個熟悉的屬性與它的偏振，其電場振動的方向上。
 但是，光也可以具有軌道角動量（OAM），這會導致時間改變方向的光束的波陣面。
 而一個普通的準直光束的波前，保持固定在它的傳播方向上成直角，光束與OAM將看到它的波陣面的傳播軸的周圍旋轉，創建一個螺旋或旋渦。更大的軌道角動量，螺旋更緊。
 產生OAM涉及不同光束的階段，跨越一個平面直角的路徑。
 與此相反，準直的光束具有均勻的平面兩端相。物理學家已經提出了用數量的方式這樣做的，如將非對稱的透鏡或全息圖的激光束的路徑。
 後者的做法，率先在英國格拉斯哥大學，萬里帕吉特涉及使用計算機與很多列的像素分成杈形光柵的中心創建一個光柵。
 有用的，但笨重
 這些技術已導致了一些專門的應用程序，例如使用激光束的旋轉設備中的顆粒被稱為光學扳手。
 但是，所涉及的組件 - 比如鏡頭或全息圖板 - 笨重。
 大開發的OAM可能會要求更小的設備，可以集成到芯片，因為提出了許多應用程序要求生成大量緊密排列的旋渦。
 去年，克里斯托弗·杜爾在美國貝爾實驗室和勞倫斯旅遊Bühl報告含有輪輻狀排列的波導矽芯片為基礎的系統，與相鄰波導稍作調整，以抵消發光OAM之間的相位。
 但是，尺寸為1.0×1.4毫米，該設備是大型現代集成電路的標準。
 在布里斯托爾大學的最新作品，思源宇和他的同事做出了修改微環諧振器連接到直波導矽器件組成。
 這些諧振器通常以相同的方式捕獲光線，在聖保羅大教堂倫敦局限聲波的回音壁。
 但玉的雕刻出了一系列微小的顛簸環的內表面，使創建環形衍射光柵，讓遁光環。
 最重要的是，研究人員意識到，調整顛簸之間的距離，他們可以給光一捻。
 該距離等於光的波長的所有的光發射成直角的平面內的環，因此，如果所創建的平面波陣面。
 但是，如果有一個不匹配，他們的理由是，發射角應隨沿環的周圍，從而產生相需要為OAM的凹凸。
 以表明它們實際上可以產生光與OAM，研究人員合併與圓偏振的參考光束的光從一個直徑為15微米的環。
 產生的干擾圖案表明希望簽署 - 螺旋模式，正確數量的武器，加入的光量的OAM。
 這些螺旋是什麼理論預測應該看到，所以在我們的結果不存在任何含糊，說：羽。
 隊，然後迷上了三個這樣的環到一個單一的波導，發現每個環螺旋排放與相同數量的武器。
 瑜說，這同時發射是重要的，因為它表明，環重複性好，可因此可能大量。
 “一個非常聰明的主意”
 帕吉特是熱心的工作。
 他說，它“打開方式為OAM，集成光學”的一個組成部分。
 杜爾，誰現在是在美國公司的相思通信，還提供免費的關於新設備，說明其基本原則為“一個非常聰明的主意”。
 他認為該裝置的緊湊性使其適用於二維成像的物體，如生物細胞，它可以改變光通過他們的OAM值。
 但他認為，不像他的小組的芯片，布里斯托爾的設計將不會導致光通信帶寬的顯著增加，因為每個OAM狀態將需要一個不同的波長。
 羽解決這個缺點，並說，他和他的同事們正在努力改變相關的OAM值與一個特定的波長不同的折射率環電。
 事實上，他說，他們的目標是生產設備，可以同時發出不同的OAM值。
 他聲稱，這可以提高電信的帶寬，通過增加可用信道的數量，並提高量子計算機的力量 - 設備，仍在發展中，承諾快得多的數據處理，同時處理多個量子態的。
 目前，量子計算機依賴於電子自旋或光子自旋，只有兩種狀態，而OAM許多國家，他說。
 新設備科學。
 作者簡介
 埃德溫Cartlidge是一個總部設在羅馬的科普作家
 
引用：<A href="http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/oct/19/chip-puts-a-twist-on-light">http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/oct/19/chip-puts-a-twist-on-light</A>

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