2018-11-29 21:16:01
使用时空边界改变光的颜色

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KAIST团队开发了一种光学技术,利用时空边界改变光的颜色(频率)。该研究的重点是通过在半导体表面上制造薄金属结构来实现具有比先前研究结果高得多的自由度的时空边界。期望这种时空边界适用于能够改变光的颜色的超薄膜型光学装置。

光学变频装置在精密测量和通信技术中起着关键作用,该装置主要基于光学非线性而开发。

如果光强非常强,则光学介质非线性响应,因此可以观察到非线性光学现象,例如倍频或频率混合。这种光学非线性现象通常通过高强度激光和非线性介质之间的相互作用来实现。

作为替代方法,通过使用外部刺激暂时改变光传播的介质的光学性质来观察频率转换。由于即使在弱光下也可以观察到这种方式的频率转换,因此这种技术在通信技术中特别有用。

然而,通过外部刺激和随后的光频率转换技术对介质的快速光学性质修改仅在微观状态下进行了研究,并且在实际应用中难以实现这些理论结果。

为了实现这样一个概念性的想法,机械工程系的Bumki Min教授和他的团队与机械工程系的Wonju Jeon教授和物理系的Fabian Rotermund教授合作。他们通过设置模仿原子结构的金属微结构开发了人造光学材料(超材料),并通过突然改变人造材料的光学特性成功地创建了时空边界。

虽然以前的研究只略微修改了介质的折射率,但本研究提供了一个时空边界作为自由设计和改变介质光谱特性的平台。利用这一点,研究团队开发出一种可以在很大程度上控制光频的设备。

该研究小组表示,时间边界只是在以前的研究中被概念性地考虑并在微观状态下实现,它被发展为可以实现和应用的一个步骤。

闵教授说:“光的频率转换变得可设计和可预测,因此我们的研究可以应用于许多光学应用。这项研究将为光学领域的时变媒体研究项目提供新的方向。”

KAIST团队开发了一种光学技术,利用时空边界改变光的颜色(频率)。该研究的重点是通过在半导体表面上制造薄金属结构来实现具有比先前研究结果高得多的自由度的时空边界。期望这种时空边界适用于能够改变光的颜色的超薄膜型光学装置。

光学变频装置在精密测量和通信技术中起着关键作用,该装置主要基于光学非线性而开发。

如果光强非常强,则光学介质非线性响应,因此可以观察到非线性光学现象,例如倍频或频率混合。这种光学非线性现象通常通过高强度激光和非线性介质之间的相互作用来实现。

作为替代方法,通过使用外部刺激暂时改变光传播的介质的光学性质来观察频率转换。由于即使在弱光下也可以观察到这种方式的频率转换,因此这种技术在通信技术中特别有用。

然而,通过外部刺激和随后的光频率转换技术对介质的快速光学性质修改仅在微观状态下进行了研究,并且在实际应用中难以实现这些理论结果。

为了实现这样一个概念性的想法,机械工程系的Bumki Min教授和他的团队与机械工程系的Wonju Jeon教授和物理系的Fabian Rotermund教授合作。他们通过设置模仿原子结构的金属微结构开发了人造光学材料(超材料),并通过突然改变人造材料的光学特性成功地创建了时空边界。

虽然以前的研究只略微修改了介质的折射率,但本研究提供了一个时空边界作为自由设计和改变介质光谱特性的平台。 利用这一点,研究团队开发出一种可以在很大程度上控制光频的设备。

该研究小组表示,时间边界只是在以前的研究中被概念性地考虑并在微观状态下实现,它被发展为可以实现和应用的一个步骤。

闵教授说:“光的频率转换变得可设计和可预测,因此我们的研究可以应用于许多光学应用。这项研究将为光学领域的时变媒体研究项目提供新的方向。”

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