当前位置:首页 > 资讯 > 科研动态 > 正文内容

光子晶体使光线弯曲,像受到重力影响一样

cyqdesign7个月前 (10-17)科研动态310

一个合作研究小组操纵了光的行为,就像光受到重力影响一样。该研究结果于2023年9月28日发表在《物理评论A》杂志上,对光学和材料科学领域具有深远影响,对6G通信的发展具有重要意义。

阿尔伯特·爱因斯坦的相对论早已确立,电磁波(包括光和太赫兹电磁波)的轨迹可以被引力场偏转。

科学家最近从理论上预测,通过使晶体在较低的归一化能量(或频率)区域变形,可以复制重力(即伪重力)的影响。

东北大学工学研究科的北村恭子教授说:“我们着手探索光子晶体中的晶格畸变是否会产生伪重力效应。”


扭曲的光子晶体和光子晶体的概念图

光子晶体具有独特的性质,使科学家能够操纵和控制光的行为,作为晶体中光的“交通控制器”。它们是通过定期排列两种或两种以上具有不同能力的材料来构建的,这些材料以规则、重复的模式相互作用并减缓光速。此外,在光子晶体中已经观察到由于绝热变化引起的伪重力效应。

DPC中的实验设置和光束轨迹的模拟结果。


Kitamura和她的同事通过引入晶格畸变来修改光子晶体,元素规则间距的逐渐变形,破坏了质子晶体的网格状图案。这操纵了晶体的光子带结构,导致介质中的弯曲光束轨迹——就像光线经过黑洞等巨大天体一样。

具体而言,他们采用了一种硅扭曲光子晶体,其原始晶格常数为200微米,并使用太赫兹波。实验成功地证明了这些波的偏转。


实验结果,端口B和C之间的透射差清楚地显示了DPC中的光束弯曲。


北村补充道:“就像重力会弯曲物体的轨迹一样,我们想出了一种在某些材料中弯曲光的方法。”

大阪大学副教授藤田正幸表示:“太赫兹范围内的这种平面内光束控制可以在6G通信中利用。从学术上讲,研究结果表明光子晶体可以利用引力效应,在引力子物理学领域开辟新的途径。”

原文来源:http://www.opticsky.cn/index-htm-m-cms-q-view-id-8667.html

扫描二维码推送至手机访问。

版权声明:本文由光行天下发布,如需转载请注明出处。

本文链接:http://www.opticsky.net/research/16.html

分享给朋友:

“光子晶体使光线弯曲,像受到重力影响一样” 的相关文章

受蜻蜓复眼的启发:新型微透镜阵列处理技术

受蜻蜓复眼的启发:新型微透镜阵列处理技术

工业4.0要求复杂功能的简单化解决方案。光学传感器,如针孔相机,可以提供焦深和合理的分辨率,但它们的强度较低,无法实现可靠和快速的成像。这需要较长的曝光时间,这牺牲了快速成像能力,限制了它们在自动驾驶汽车中的实际应用。发表在《光:先进制造》杂志上的一篇新论文中,吉林大学Qi-Dai Che...

科学家提出由准粒子驱动的超亮光源

科学家提出由准粒子驱动的超亮光源

一个国际科学家团队正在重新思考辐射物理学的基本原理,目的是创造超亮光源。在《自然光子学》发表的一项新研究中,来自葡萄牙高级技术研究所、罗切斯特大学、加州大学洛杉矶分校和法国应用光学实验室的研究人员提出了使用准粒子创造光源的方法,这种光源与当今最先进的光源一样强大,但体积要小得多。准粒子是由许多同步运...

量子计算机的新设计

量子计算机的新设计

对于量子物理学家来说,创造一台足以解决我们目前计算机无法解决的问题的量子计算机仍然是一个巨大的挑战。一个运行良好的量子模拟器——一种特定类型的量子计算机——可能会导致关于世界如何在最小尺度上运作的新发现。代尔夫特理工大学的量子科学家娜塔莉亚·切皮加(Natalia Chepiga)开发了一种关于如何...