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哈佛大学实现对激光偏振态控制

来源:www.timetimetime.net 时间:2019-12-23 编辑:生活观察

作者:任海军资料来源:《科学时报》发布日期:2009年

哈佛大学实现激光偏振态的控制

发表于《应用物理快报》

的相关论文美国哈佛大学的研究人员最近通过在激光器出口端面集成等离子体纳米器件实现了激光偏振态的控制。 这一成就将降低激光设备的成本和体积,并可能给照明、3D显示等领域带来创新。

光束偏振是指光场中电场分量振动的方向:如果电场振动的轨迹是直线,对应的光束称为线偏振;如果电场穿过的轨迹是圆形的,相应的光束称为圆偏振。 目前,半导体激光器只能产生固定方向的线偏振光,不能产生任何方向偏振的线偏振光和圆偏振光 如果需要各种偏振态的激光束,通过将它们放置在激光输出光束通过的路径上,只能产生光学器件,例如大型且昂贵的偏振片或波片。

哈佛大学的研究人员使用不同的方法来控制激光偏振 它们将等离子体纳米器件集成在激光器的出射端面上,使得激光器产生的光束不能立即释放,而是首先被转换成在端面上传播的表面等离子体。 通过端面纳米结构的设计,研究人员可以控制表面等离子体的传播方向,以及各个方向的强度和相位。 这些表面等离子体最终被释放成多束自由光波,这些光波在空中叠加和组合以产生所需的偏振态光。

研究结果于4月13日作为封面文章发表在美国杂志《应用物理快报》上。 哈佛大学工程与应用科学学院第一作者、博士生于楠芳4月14日接受新华社采访时表示,偏振光有许多实际应用。 例如,在卫星通信和光纤通信中,通过使用频率相同的两个正交电磁波,信号的传输速率可以加倍。生物和化学科学家利用左旋和右旋圆偏振光吸收率的差异来检测具有对映体特征的化学分子或生物大分子;不同偏振态的激光束也用于量子密码术

余楠芳表示,这项研究工作的直接应用价值在于降低上述激光设备的成本和体积,扩大激光应用范围的可能性。 在更一般的意义上,等离子体纳米器件可以集成在任何光源的表面上,并且它们对光束偏振态的自由控制可以给照明、3D显示等领域带来创新。

根据余楠芳的说法,哈佛大学现在已经申请了这项技术的专利。

《科学时报》 (2009-4-16 A4国际)

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