【光伏本身圓角】

明道

【光伏本身圓角】

 

 

驅動一輪彎曲：理論和實驗

五年前物理學家表明，某些種類的激光束，可以按照在自由空間中的彎曲軌道。

這種有悖常理的行為可能有一些應用程序，操縱納米粒子摧毀難以到達腫瘤。

但在此之前，可以善加利用這種離奇的效果，研究人員面臨的挑戰是如何彎曲的光線通過足夠大的角度，是有用的。

現在，兩個獨立的團隊已經解決了這個問題 - 並聲稱，可能是下一個彎曲的聲音和其他類型的波。

自我彎曲光的概念的靈感來自量子力學和實現於1979年由邁克爾·Berry和Nandor的巴拉茲，薛定諤方程可以支持“艾里”波包的顆粒，沒有外力加速。

然後在2007年，創建的德米特里Christodoulides和他的同事在佛羅里達中央大學光學相當於艾里波包。

這是可能的，因為方程描述傍軸光束 - 光束，其中成分光線幾乎平行的光束的傳播方向的所有旅行 - 薛定諤方程在數學上是相同的，一旦幾個參數互換，如質量和折射率。

佛羅里達州的球隊產生一個特殊形狀的激光束，可以自行加速，或彎曲，側身。

研究人員並沒有作為一個整體，但彎曲的激光束，而高強度的區域內。

要做到這一點，他們通過一厘米寬的普通激光束通過一個設備稱為空間光調製器調整階段的光束，在數千點在其寬度。

而不是作用就像一個透鏡和光束的構成射線聚焦到一個單點，該調製器，而不是改變相對相位射線等的干擾，產生的最大光強的區域，在一個溫柔拋物線跨越形狀彎曲的側身的光束，因為它向前傳播，隨著一些暗的區域的一側上。

耐人尋味的特徵

在除了這種自我彎曲，光束的強度圖案也有其他有趣的特性的一對夫婦。

其一是，它是無衍射，表示，每個強度區域的寬度沒有明顯的增加，當光束向前行駛。

這不像一個正常的束 - 甚至緊密準直激光束 - 傳播，因為它傳播。其他不尋常的特性是自愈。

這意味著，如果不透明物體的光束的一部分被封鎖，那麼任何干擾光束的強度模式可以逐漸恢復束向前行駛。

然而，佛羅里達州工作的一個限制是Airy光束只能通過相對較小的角度彎曲約15度。

這意味著，他們不能提供微米或納米尺度上操縱所需的急轉彎。

但隨後在今年四月，莫迪凱·塞格夫和他的同事們在Technion以色列技術研究所得出一般解決麥克斯韋方程顯示，非非傍軸衍射光束應該是存在的，它應該加快了一圈的一組。

一個月後，兩隊在實驗室裡產生了這樣的梁 - 每60度圓弧彎曲光。

在美國和其他加州大學伯克利分校張翔的帶領下，一隊由法國弗朗什 - 孔泰大學的約翰·達德利。

不只是打圈

現在，兩個獨立的團隊已經表明，理論和實驗兩，沿著軌跡圓形以外的非傍軸加速度可能。

張大學伯克利分校的一組的帶領下，通過2D標分析和數值分析研究橢圓和拋物線運動。

其他團隊的帶領下佛羅里達州的Christodoulides和使用數字3D矢量分析認為橢圓運動。

在實驗中，兩組均採用連續波激光器，用波長532納米的張組和633 nm的為Christodoulides'組，照耀著他們通過使用特殊的計算機程序計算相位變化的空間光調製器。

在這兩種情況下，基團也能彎曲約60度的光線通過。

據伯克利組成員張慶鵬，這些最新的研究可能會導致一些實際應用。其中包括粒子操縱和燃燒的彎曲通道，通過空氣引導等離子體遙感。

他也說，他們可能是有用的藥，讓醫生，例如，圖像或背後器官摧毀腫瘤而不破壞該機構。

自愈的光束將是非常有益的，他補充說，因為它會允許你傳送能量深入到組織，甚至在路上的障礙。
 

此外，張翔說，該方法可以推廣到其他任何種類的物質波，電子波或聲學波系統，如。

他指出，事實上，他的研究小組正在調查的聲波彎曲。

他認為，它應該有可能通過操縱聲波的相位空間光調製器與設備相當於周圍的角落的聲音能量輸送。

構思巧妙，但不是新的？

杰羅姆Kasparian在瑞士日內瓦大學的，誰沒有參與的最新作品，是個熱心，解釋兩組闡述了一個總體框架來形容，因此預測大角度的光線彎曲。

然而，在英國布里斯托爾大學的邁克爾·貝里，是少一些。

他認為，作者沒有說清楚，在他們的實驗中，他們沒有彎曲光線本身，而是光線的信封，或“散焦”。

在這些論文中的技術細節都巧妙而有趣的專家，我希望再次強調將導致應用程序，他說。

但同時，文件是技術上有趣，他們是令人吃驚的，因為它們不包含基本的新的想法。
 

發表的兩篇論文中描述的研究 “物理評論快報”。

作者簡介

埃德溫Cartlidge是一個總部設在羅馬的科普作家

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/nov/30/light-bends-itself-round-corners