科學(xué)家制出微米級“光學(xué)漩渦光束”發(fā)射器集成陣列
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道,英國布里斯托爾大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際研究團(tuán)隊展示了硅芯片“光學(xué)漩渦光束” 發(fā)射器集成陣列。相關(guān)研究報告將發(fā)布在最新一期《科學(xué)》雜志上。 一般而言,生成“光學(xué)漩渦光束”需要透鏡和全息攝影等有關(guān)光學(xué)組件。這雖利于科研但對于其他應(yīng)用卻十分不便,尤其是在需要大量、高密度的該種光束時。而布里斯托爾大學(xué)發(fā)明的新發(fā)射器只有幾微米大,比傳統(tǒng)的元件尺寸要小數(shù)千倍。同時,它們還以硅光波導(dǎo)為基礎(chǔ),因此可以利用標(biāo)準(zhǔn)的集成電路制造技術(shù)制成。 科研人員表示,他們制成的微型光學(xué)漩渦設(shè)備十分小巧、緊湊,因此硅芯片內(nèi)能容納數(shù)千個發(fā)射器,而制造成本也很低廉。這種集成設(shè)備和系統(tǒng)能夠開拓有關(guān)光學(xué)漩渦的全新應(yīng)用:其能輕易地互相連接,形成光子集成電路中復(fù)雜的大型陣列,并被用于通信、傳感和微粒操控等領(lǐng)域。 與傳統(tǒng)的理念相左,這些光束并不會以直線傳播,相反,它們的能量會在中空的圓錐形波束形狀內(nèi)呈螺旋狀傳遞。因此這些光束看起來更像是旋風(fēng)或漩渦,向左或向右扭動著。而理論上對它們的扭曲方式也沒有限制。在量子力學(xué)中,這一特征與光子的軌道角動量相關(guān)。也就是說在這些光束中的光子可被認(rèn)為會環(huán)繞光束軸運行,這與行星環(huán)繞恒星旋轉(zhuǎn)運動類似。 |