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就將加速光學通訊發展納米裝置將光子變為機械能

行業動態

瀏覽:次 2022-06-07 11:40:15

將加速光學通訊發展納米裝置將光子變為機械能

研究人員日前研制出1種納米裝置,能夠在遭受激光時產生振動。這類裝備非常靈敏,乃至能夠感知單個光子的能量。研究人員相信,它將加速光學通訊系統的發展,同時幫助科學家更加精密地探知物資的1些基本屬性。

據美國《科學》雜志在線新聞報導,偏振光束仿佛沒有2、扭矩丈量精: 1%實現機械功的能力(這是由于光子作為光波的載體是沒有質量的),但是它們在原子水平上卻能夠到達1個驚人的數量。例如,科學家目前已能夠利用激光捕捉、控制及操作單個的原子?,F在的問題是相同的原理是不是能夠作用于納米量級——其成份要比原子水平大很多,但在大小上依然僅相當于1米的10億分之1。

這也正是美國帕薩迪納市加利福尼亞州理工學院(Caltech)的1個研究小組試圖要解決的問題。首先,研究人員制造了1對外部覆蓋著硅微芯片材料的厚度僅為幾百納米的支架。隨后,他們利用化學手段在每一個支架的表面腐蝕了1連串的小洞。研究小組將這1裝置稱為“拉鏈空穴”,這是由于它1、打開軟件是不是能正常開啟與1個拉鏈看起來很像。研究人員在5月14日出版的《自然》雜志上報告說,這些小洞能夠引導和捕捉激光束的能同時可以試試顯示實驗曲線或實時查看個傳感器的實測值量,同時使裝置產生振動。而振動的頻率取決于激光轟擊支架的強度,參與該項研究的Caltech的物理學家Oskar Painter這樣表示。

這1裝置的表現就像是1部音頻揚聲器,后者隔膜的振動取決于放大器傳送的電子信號的強度。相反,像擴音器1樣,拉鏈空穴能夠通過本身的振動改變光的強度。Painter指出,整體而言,這些功能使得拉鏈空穴能夠扮演1部完全由光控制的微型無線電發射機和接收機的角色,但它同時要比類似大小的電子裝置具有更大的操作范圍。

德國加興市馬普學會量子光學研究所的物理學家Tobias Kippenberg表示,科學家可以利用這類納米量級的裝置探究物資在量子范圍的屬性,而這是普通電子裝置沒法實現的。Painter解釋說,由于這類裝置的振動產生頻率在每秒鐘1000萬次到1.5億次之間,因此能夠極大地改良原子力顯微鏡的分辨能力。用這類裝置來研究份子和原子,每秒鐘可以完成數千次操作。Kippenberg表示:“這類裝置在基礎研究和新利用上都通過尋覓不同材料的正確組合和比例具有光明的前景?!?/p>

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