Исследователи впервые наблюдали бесконечно длинные волны — Код НЛО | UFO code

В 2015 году исследователи из Школы инженеров и прикладных наук Гарварда Джона Полсона (Joh Paulson) (SEAS) разработали первый в своем роде метаматериал с показателем преломления, равным нулю, что означает, что фаза света может растягиваться бесконеч

Исследователи впервые наблюдали бесконечно длинные волны

Исследователи впервые наблюдали бесконечно длинные волны

В 2015 году исследователи из Школы инженеров и прикладных наук Гарварда Джона Полсона (Joh Paulson) (SEAS) разработали первый в своем роде метаматериал с показателем преломления, равным нулю, что означает, что фаза света может растягиваться бесконечно долго. Метаматериал представлял собой новый метод управления светом и был важным шагом вперед для интегрированных фотонных схем, которые используют свет, а не электроны, для выполнения самых разных функций.

Теперь исследователи SEAS продвинули эту технологию дальше - разработали волновод с нулевым индексом, совместимый с современными кремниевыми фотонными технологиями. При этом команда наблюдала физическое явление, которое обычно не наблюдаемо - стоячая волна света.

Исследование опубликовано в ACS Photonics. Гарвардское управление по развитию технологий подало заявку на патент и изучает возможности коммерциализации.

Когда длина волны света проходит через материал, его гребни и впадины конденсируются или растягиваются в зависимости от свойств материала. Сколько гребней световой волны конденсируется, выражается как отношение, называемое показателем преломления, - чем выше показатель, тем больше сгусток длины волны.

Когда показатель преломления уменьшается до нуля, свет больше не ведет себя как движущаяся волна, проходя через пространство в ряд гребней и желобов, иначе известных как фазы. Вместо этого волна растягивается бесконечно долго, создавая постоянную фазу. Фаза колеблется только как переменная времени, а не в пространстве.

Это интересно для интегрированной фотоники, поскольку большинство оптических устройств используют взаимодействия между двумя или более волнами, которые необходимо размножаться синхронно, когда они перемещаются по цепи. Если длина волны бесконечно длинна, то согласование фазы длин волн света не является проблемой, поскольку оптические поля везде одинаковы.

Но после первого прорыва в 2015 году исследовательская группа столкнулась с уловом-22. Поскольку команда использовала призмы для проверки того, был ли свет на чипе бесконечно растянутым, все устройства были построены в форме призмы. Но призмы не особенно полезны для интегральных схем. Команда хотела разработать устройство, которое могло бы подключаться непосредственно к существующим фотонным схемам, и для этого наиболее полезной формой является прямой провод или волновод.

Исследователи под руководством Эрика Мазура (Eric Mazur), балканского профессора физики, построили волновод, но без помощи призмы не имели простого способа доказать, что он имеет показатель преломления нуля.

Затем возникли идеи у докторантов Орада Решефа (Orad Reshef) и Филиппа Камайда-Муньоса (Philip Camayd-Muñoz).

Обычно длина волны света слишком мала и слишком быстро колеблется, чтобы измерить что-либо, кроме среднего значения. Единственный способ увидеть длину волны - объединить две волны для создания помех.

Представьте себе струны на гитаре, прикрепленные с обеих сторон. Когда струна вырывается, волна проходит через струну, попадает на штырь с другой стороны и возвращается назад - создавая две волны, движущиеся в противоположных направлениях с одинаковой частотой. Такая помеха называется стоячей волной.

Решеф и Камайд-Муньос применили ту же идею к свету в волноводе. Они «прижаты» к свету, сверкая лучами в противоположных направлениях через устройство, чтобы создать стоячую волну. Отдельные волны все еще быстро осциллировали, но они колебались на одной и той же частоте в противоположных направлениях, а это означает, что в определенные моменты они отменяли друг друга и другие точки, которые они добавляли вместе, создавая весь свет или весь темный узор. И, из-за материала с нулевым индексом, команда смогла растянуть длину волны, достаточно большую, чтобы видеть.

Это может быть первый случай, когда наблюдалась стоячая волна с бесконечно длинными волнами.

«Мы смогли наблюдать захватывающую демонстрацию индекса нуля, - сказал Решеф, который недавно принял должность в Университете Оттавы. «Распространяясь через среду с таким низким индексом, эти волновые функции, которые в свете, как правило, слишком малы для непосредственного обнаружения, расширяются, поэтому вы можете видеть их обычным микроскопом».

«Это добавляет важный инструмент в инструментарий кремниевых фотоников», - сказал Камайд-Муньос. «В режиме с нулевым индексом есть экзотическая физика, и теперь мы приводим это к интегрированной фотонике. Это важный шаг, потому что это означает, что мы можем подключаться непосредственно к обычным оптическим устройствам и находить реальное применение для феноменов с нулевым индексом. будущее, квантовые компьютеры могут быть основаны на сетях возбужденных атомов, которые взаимодействуют через фотоны. Диапазон взаимодействия атомов примерно равен длине волны света. Сделав длину волны большой, мы можем позволить дальние взаимодействия для увеличения квантов устройства».

Источник

Нравится
Не нравится
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!

Другие новости

Подводные НЛО

Как будто понимая свое превосходство, загадочный объект даже не пытался скрыться и крутился около военных

Лекарь из иного мира

Туманная фигура слегка покачнулась в дверях, и из её горящих глаз ударили в Бориса два луча света." Конец сентября 1991 года. Самое начало бабьего лета. Город Батайск Ростовской области. Семь часов вечера.

Авторизация

Поделиться ...