重写教科书:物理学家发现不应该存在的异常霍尔效应

灯可以打结 - 字面上。杜克大学的工程师使用自定义设计的光学器件操纵激光束,形成复杂的3D图案,称为光学结。这些扭曲的光束有一天可以携带信息或测量空气湍流,但是研究人员发现,诸如湍流空气之类的现实状况可能会使它们扭曲超出预期。要战斗,[...]

来源:SciTech日报
科学家们正在创建光学结(激光束中的 3D 图案),可以携带数据或检测湍流。但他们发现这些结比预期的更脆弱,促使他们进行创造性的调整以提高其稳定性。 (艺术家的概念。)图片来源:SciTechDaily.com

光可以打结——字面上的意思。杜克大学的工程师利用定制设计的光学器件,成功地操纵激光束形成称为光学结的复杂 3D 图案。

这些扭曲的光束有一天可以携带信息或测量空气湍流,但研究人员发现,像湍流空气这样的现实世界条件可能会使它们扭曲得超出预期。为了解决这个问题,他们修改了结的形状,使其更具弹性,为以令人惊讶的方式利用光开辟了新的途径。

光束也能打结

结通常是通过扭转长而柔韧的材料(例如鞋带或绳索)形成的,这使得在光束中打结的想法变得不可能。

但研究人员已经找到了一种方法来做到这一点。

想象一次将几块石头扔进池塘。涟漪扩散并最终碰撞,形成复杂的干涉图案。现在想象一下您可以精确控制每个波纹的速度和形状。通过仔细协调,您可以在波浪相交的位置生成复杂的 3D 图案。

科学家们正在将同样的原理应用于光。通过重叠多束激光束(每束激光束都经过精心调整和成形)并引导它们通过一系列透镜,它们可以生成干涉图案,从而创建称为光学结的稳定 3D 结构。这些图案类似于悬浮在空中的精致网或烟圈。

光学结的计算表示。绿色区域是激光穿过的地方。内部的黑暗区域是光干扰自身的地方,形成一个扭曲的黑色光学结。图片来源:Natalia Litchinitser,杜克大学

全息带分裂光线编织结

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