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基于光热力学的光路由器诞生了
新器件无需外部控制即可路由光，这可能成为前景广阔的光子学领域的基础。
来源:OSP网站大数据新闻来源：魏云轩/南加州大学
南加州大学的一组研究人员开发了一种基于光学热力学原理的光学路由器。该工作结果发表在《自然光子学》杂志上。
传统的光路由器需要复杂的交换和电子控制系统来将光信号引导到正确的输出，这限制了其速度并增加了技术复杂性。研究人员专注于自然热力学过程，创造了一种允许光独立找到所需路径的装置。
新设备基于非线性多模光学系统，传统上该系统被认为是混沌且不可预测的。科学家提出了一种基于热力学过程（例如气体膨胀和压缩以及相变）的类比的理论。这使得使用光学热力学的概念解释非线性系统中的光行为成为可能。
所创建的设备的操作通过两步过程来描述，包括光学模拟膨胀（类似于气体的焦耳-汤姆逊效应）和光学热力学平衡的建立，由于光学热力学平衡，光子沿着通道移动到稳定且可预测的分布，从而提供自调节光路由。
研究人员将这项技术比作“自我决定的迷宫，一个球无论扔到任何地方，在没有外界帮助的情况下总是滚进正确的洞”，因为热力学原理允许“光自行找到正确的路径”。他们解释说，这类似于温度和压力的均匀分布以实现气体的热力学平衡，但只有在非线性光学系统中，光子流才会自然地定向到路径的最终目的地。