【操作中庸之道】

江南布衣

【操作中庸之道】

 

 

 

渦束和其他奇特的光學效應

一個國際研究小組已經開發的控制，利用納米技術的新途徑。

 

該技術側重於兩個媒體，如空氣和水，之間的邊界，邊界本身當作第三媒體。

 

這使得科學家們操縱的反映和折射光束在所不具備的天然材料可能的方式，創造“設計師之光”。

 

在美國哈佛大學的科學家宣稱，他們的發現激發了他們獲得一個更一般的表達斯涅耳定律，預測路徑由光的光束從一個介質到另一個旅遊決定。

 

這將有助於在設計新的平面鏡片和偏光片等光學元件。

 

在邊界發生反射和折射，每當光線穿過兩個不同的媒體之間的界限，在一個角度。

 

這是這一事件的角度和兩家媒體決定的角度折射和反射的光學性質，根據古典光學。

 

但現在，南方於卡帕索的研究小組的同事已經表明，如果邊界包含在納米尺度的結構，但這些法律需要更新。

 

標準的反射和折射視為一個同質的接口分離的兩個媒體媒體之間的邊界。

 

“激勵著我們的問題是：”？

 

中等“，”為什麼不把它當作第三個接口“積極”余光中說，誰也導致在發表的研究的論文作者科學 。

 

“我們意識到，如果我們人為地利用納米技術結構的接口，它可以引入一個突然的相移與入射光束和反射和折射光束之間產生的時間延遲，”他說。

 

余光中說，這是第一次有人操縱光政權的媒體之間的界限。

 

“有趣的是，十年前工作的人對微波和毫米波表現出所謂的”reflectarrays“和”transmitarrays，“可以形成反射和透射的光束，和我們的研究結果之間的連接都使用的突然階段變化與天線共振”余光中說。

 

但是，研究和所涉及的結構，在納米尺度不能作為一個接口或邊界，因為數組中的元素之間的間距大於波長。

 

光意想不到哈佛大學專家小組使用黃金電漿天線 - V形或像素光學諧振器 - 在矽片上的圖案。

 

該數組的結構比入射光波長小的規模，使工程邊界之間的空氣和矽傳授一個突然的相移或“相不連續性”的光通過。

 

瑜指出，雖然以前的研究集中在提高光學天線的近場特性，他的研究小組使用“莫名其妙地忽視這種結構的財產 - 他們的相位響應”。

 

之間的事件和散射光的相位差變化大大超過天線的共振。

 

通過運行在不同的共振條件，相寬範圍的天線 - 因此時間 - 延遲得以實現。

 

實際上，每個天線捕獲入射光，它存儲為一個給定的的時間，然後reemits的自由空間光。

 

研究人員的界面設計由像素像素的光學諧振器系列，如數組的結構決定了相移。

 

通過這樣做，他們可以定制界面，以反映或折射在任意方向，允許在“塑造”光有很大程度的自由。

 

“例如，一個角度的光可以反射回來，對光源 - 我們稱這種現象為”負面“的反思，因為通常是針對從光源的反射光，”余光中說。

 

也有“負面”的折射，折射光在“錯誤”的方向彎曲與 Snell定律的預測相比。

 

余光中說，有兩個內部全反射的臨界角，取決於相對方向的入射光和梯度沿界面的相位延遲。

 

 

垂直事件光線

在他們進行的實驗中，科學家們提出，由於光線垂直命中接口，從下面的散射光傳播的角度，而不是垂直的表面（這是如何將自然傳播）不同結構的天線（見形象“光線垂直事件”）。

 

他們還從一個平面（見形象“渦束和其他奇特的光學效應”）產生一個旋渦梁 - - 螺旋形螺旋狀光流。

 

集成光學。

研究人員現正應用，如平面鏡片，可以集中沒有一個複合透鏡的必要性，以正確的畸變圖像。

 

“電漿接口的優勢，這使得模具光學波前右後的光線穿過它不同於傳統的光學元件，像散鏡頭，依靠沿光路分階段逐步積累，改變傳輸光的波前。我們良好的設計，集成光學。”余光中說。

 

他聲稱，他們的一些設計 - 如渦束 - 表現得非常好，他們不希望在長波長（中期和遠紅外）的範圍為生產有用的平面光學元件的主要困難。

 

然而，對於波長較短的範圍內，他們需要找到一個更好的非金屬諧振器的設計。

 

關於作者Tushna小賣部是記者physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/47080