文章图片
文章图片
据悉 ， 使用镜子、激光器和透镜可将光线弯曲成漩涡环 。
来自国际合作机构的实验装置示意图 。 来源：Nature Photonics (2022). DOI: 10.1038/s41566-022-01013-y
《自然光子学》杂志公布了一项研究 ， 利用镜子、激光器和透镜可将光弯曲成涡旋环 。 这是来自上海理工大学和代顿大学合作的研究小组的研究成果 。 他们在其他小组的研究基础上 ， 在工作中观察到了涡旋环 ， 然后从数学上设计了一个可以根据需要生成涡旋环的系统 。
早在2016年 ， 就有研究小组发现了这种现象：在适当的情况下 ， 围绕中心管状脉冲旋转的强光脉冲有时会形成圆环状漩涡 。 这一发现引起了研究人员的兴趣 ， 他们开始怀疑是否有可能根据需要制造出这样的漩涡环 。
【自然子刊：国际合作小组发现了将光弯曲成涡旋环的方法】时空涡管到涡环保角映射的模拟 。
他们首先研究了团队在2016年观察到的形成地层的性质和条件 ， 并将数学应用于该问题 。 他们找到了一些解决方案 ， 这些解决方案似乎表明了这些环是如何形成的——尤其是麦克斯韦方程组的解决方案 ， 他们发现 ， 可以用来生成所需的保形映射 。
模拟光子环形涡旋的强度和相位信息 。
研究人员将各种材料组合在一起 ， 从而在现实世界中实现他们的数学解决方案 。 他们首先修改标准激光器 ， 以产生特定类型的脉冲 。 他们增加了镜子、透镜、光栅和特殊类型的液晶屏 ， 以便脉冲通过 。 每个部件都以特定的方式影响灯光 。
研究人员注意到 ， 该系统首先将光脉冲变为一个长而窄的形状 ， 这使得光的其他部分有了旋转的空间 。 在另一束光穿过系统后 ， 旋转的光结合在一起 ， 就像龙卷风中的风一样 ， 形成一个圆环 。
实验产生的光子环形涡旋的强度和相位信息 。
研究人员计划继续他们的工作 ， 希望了解是否可以制造出其他漩涡形状 。 他们指出 ， 他们的工作可以为其他人提供蓝图 ， 帮助他们更好地理解自然形成的环形涡旋的形成 。
来源：Pixabay/CC0 Public Domain
来源：Toroidal vortices of light Nature Photonics (2022). DOI: 10.1038/s41566-022-01013-y
江苏激光联盟陈长军原创转载
推荐阅读
- 祝融号火星车有“激光武器”？功率百万瓦，10米内可气化岩石
- 外星人为什么不和人类接触？可能在它们的眼里，人类只是一群小蝼蚁
- 自然子刊：通过纳米颗粒的“多米诺上转换”产生近红外光紫外线激光器
- 科学家发明了拓扑腔表面发射激光器
- 美国研发20%光速探测器，20年内到达阿尔法星，会是天方夜谭吗？
- 驯服铰接式激光器——宽光谱范围内的光束传输通过铰接臂实现，铰接臂将光束从激光出口传输到终点，保持光束质量
- 思克莱德光子学研究所新主任
- 稳定的激光焊接光束整形解决方案——多焦点和多点光束，以桥接间隙和减少飞溅
- 叶罗丽：曼多拉进攻人类世界，冰公主苏醒扭转战局？新孔雀是关键