《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 嵌入式技術(shù) > 業(yè)界動態(tài) > 零折射率超材料讓光速在芯片上“無限大”

零折射率超材料讓光速在芯片上“無限大”

2015-11-04

`~KQ`YCV5}1L1Q0(KI{6V]B.jpg

  這種零折射率材料鍍金硅柱陣列嵌入聚合物基陣構(gòu)成,,沒有相推進,,會產(chǎn)生靜止相態(tài),,其波長可以看作是無限長,。

  最近,,美國哈佛大學(xué)科學(xué)家首次設(shè)計出一種折射率為零,、能整合在芯片上的超材料,,光在其中的速度可以達到“無限大”,。這一成果為探索零折射率物理學(xué)及其在集成光學(xué)中的應(yīng)用打開了大門,。

  聽起來這好像違反了相對論法則,但實際上沒有,。宇宙中沒什么東西能跑得比光快,,但光還有另一種速度,即波峰運動的速度,,稱為相速度,,這種光速快慢取決于光通過的材料。比如光通過水面時,,相速度會因波長被擠壓而變小,,進入水中后,相速度會再變大,,因為波長被拉伸,。在介質(zhì)中,用折射率來表示光波波峰的速度減慢,,折射率越高,,對光波衍射的干擾越大,,如水的折射率約是1.3。

  而在零折射率材料中,,沒有波峰波谷的相推進,,這意味著光表現(xiàn)得不再像一種運動波,而是一種靜止相,,所有波峰波谷排成無限長的波長,。波峰和波谷只作為一種時間上的變量,而不是空間,。

  光很難被擠壓或操縱,,而這種統(tǒng)一相態(tài)讓光變得可以拉伸、擠壓或扭曲而不會損失能量,。把零折射率材料整合到芯片上,,有望帶來光明的應(yīng)用前景,尤其是在量子計算領(lǐng)域,。

  據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報道,,零折射率的超材料由鍍金硅柱陣列嵌在聚合物基體中構(gòu)成,能將硅波導(dǎo)與標準集成光子器件,、芯片接口耦合在一起,,讓人們能在不同芯片之間操縱光,擠壓,、扭曲光線,,甚至能把光束直徑縮小到納米級。該校約翰·波爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)物理學(xué)與應(yīng)用物理學(xué)教授埃里克·馬祖爾說,,這是控制光的一種很好的新方法,。“這種芯片上超材料,,為探索零折射率物理學(xué)及其在集成光學(xué)中的應(yīng)用打開了大門,。”

  論文第一作者,、馬祖爾團隊博士后研究員李揚(音譯)說,,在一般的硅波導(dǎo)中,光能約束軟弱而無效,,是集成光子電路的一大障礙,,這種零折射率材料為在不同波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中約束電磁能量提供了一個解決方案。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問題,,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失,。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:[email protected],。