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新的声子激光器可以在传感和信息处理方面取得突破

2019-04-18 11:30:09   来源:

自1960年发明以来,光学激光器已经发展到价值100亿美元的全球技术市场,并且已经为Art Ashkin开发光学镊子获得了诺贝尔奖,而Gerard Mourou和Donna Strickland则用于脉冲激光器。现在,罗切斯特理工学院的研究人员与罗切斯特大学的专家合作,利用Ashkin发明的光学镊子技术,创造了一种不同类型的激光 - 声音激光。

在最新一期的“自然光子学”杂志中,研究人员提出并演示了一种使用光学悬浮纳米粒子的声子激光器。声子是与声波相关的能量的量子,光学镊子在隔离中测试量子效应的极限并消除来自周围环境的物理干扰。研究人员研究了纳米粒子的机械振动,它通过光学激光束焦点处的辐射力悬浮在重力作用下。

“通过检测纳米粒子散射的光来测量纳米粒子的位置,并将这些信息反馈回镊子光束,这使我们能够产生类似激光的情况,”RIT物理学副教授兼理论量子光学研究员Mishkat Bhattacharya说。 。“机械振动变得强烈并且完全同步,就像光学激光产生的电磁波一样。”

因为从激光指示器发出的波是同步的,所以光束可以长距离传播而不会在所有方向上传播 - 不像来自太阳或来自灯泡的光。在标准光学激光器中,光输出的特性由制造激光器的材料控制。有趣的是,在声子激光器中,光和物质的作用是相反的 - 物质粒子的运动现在由光学反馈控制。

Bhattacharya说:“我们非常高兴看到这种设备的用途 - 特别是对于传感和信息处理,因为光学激光器具有如此众多且仍在不断发展的应用。”他还说,声子激光有望实现基础量子物理学的研究,包括可以同时存在于两个地方的着名的薛定谔猫的思想实验的工程。