資料介紹
在諸如激光器等光學(xué)系統(tǒng)中,能量損失是影響功效的主要障礙,它以令人沮喪的方式持續(xù)不斷地存在。
為了克服激光器系統(tǒng)能量損失,操作人員經(jīng)常用超量光子或光束來刺激系統(tǒng)以獲取所需。但是,美國華盛頓大學(xué)的工程師們最近用一種新方法扭轉(zhuǎn)或消除了這種損失局面,而他們的方法正是通過給激光器系統(tǒng)增加一些“損失”來收獲能量。換一種說法就是,他們已經(jīng)發(fā)明了一種“以退為進(jìn)”的妙招。這一成果發(fā)表在10月17日出版的《科學(xué)》雜志上。
該成果的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)由華盛頓大學(xué)電子系統(tǒng)工程系教授楊蘭(音譯)博士領(lǐng)銜,五名隊(duì)員來自美國、日本和澳大利亞。他們共進(jìn)行了三個(gè)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出這一新妙招。
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)10月17日(北京時(shí)間)報(bào)道,在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,他們通過改變對(duì)兩個(gè)微型諧振器的距離改變其匹配狀態(tài),對(duì)其中一個(gè)采用“一給命令就消失”的可控操作;在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中,通過變化損失量,他們能操控匹配狀態(tài)并測算出兩個(gè)諧振器之間的光強(qiáng)度,結(jié)果,令人吃驚地發(fā)現(xiàn),當(dāng)能量損失增加的時(shí)候,兩個(gè)諧振器的總強(qiáng)度先是上升然后又有所下降,但最終重新顯現(xiàn)出了較高的光強(qiáng)度;在第三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,他們通過在二氧化硅中增加損失量獲得了兩個(gè)非線性現(xiàn)象。
“光強(qiáng)度在光學(xué)系統(tǒng)中是一個(gè)非常重要的參量。”楊蘭說,“不同于給系統(tǒng)增加更多能量的標(biāo)準(zhǔn)方法,我們反其道而行之,通過調(diào)節(jié)損失量來獲取更有效的能量。”
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括兩個(gè)微小的直接匹配的二氧化硅諧振器,每一個(gè)都配備了不同的熔錐光纖連接器,能將光線從一個(gè)激光發(fā)射器的二極管引導(dǎo)到感光探測器;光纖逐漸變窄,確保光線在光纖和諧振器的正中間。楊蘭說,這個(gè)構(gòu)想可以在任何配對(duì)物理系統(tǒng)中應(yīng)用。
上圖為對(duì)稱發(fā)光的配對(duì)激光諧振器,下圖為經(jīng)過調(diào)試變?yōu)椴粚?duì)稱發(fā)光模式,左側(cè)光強(qiáng)明顯增加
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