在1960年代,物理学家展示了通过称为第二谐波一代的过程,光如何以有趣的方式与自身互动。在正确的材料中,一个特定频率的两个光子可以相互作用以产生另一个频率的光子两倍,例如将红光变成绿色。从那时起,物理学家在从精度测量到量子计算的技术中利用了这些非线性光学元件。然而,仍然存在一个持续的挑战。非线性光学设备必须使用在制造过程中确定的单个,不变的功能制成。 And this limits their utility and function.Now that looks set to change thanks to the work of Ryotatsu Yanagimoto at Cornell University in Ithaca, and colleagues, who have unveiled a programmable photonic chip that promised to reshape optical science and the technology it enables.Sculpted LightA key process in non-linear optics is phase matching—the ability to synchronize two different light waves to keep them in phase.普通材料通常不允许在其原始状态下,因此必须通过复杂的纳米化过程仔细“雕刻”。一个例子是将半导体材料的图案在表面上种植,以形成光栅,迫使特定波长的光以非线性方式相互作用。这使激光光可以以非线性方式与材料内部的电子相互作用,从而使其相位保持同步。 这被称为χ(2)效应。但是,这种模式是固定的,材料允许的相互作用和任何潜在应用的类型也是如此。 Yanagimoto和Co的突破规避了这些局限性。他们找到了一种使用外部光场在材料中诱导材料中相同类型的变化的方法。因此,通过将光模式放在材料上,它可以产生相同的χ(2)效果。这种巧妙的机制使团队可以创建可实时自定义的多功能相匹配光栅。 ”这个