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科學(xué)家揭示光的新屬性:光線能以螺旋方式傳播

發(fā)布時間:2019-07-04 來源:元祿光電

 

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據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道,由來自西班牙和美國的科學(xué)家組成的國際科研團(tuán)隊宣布,他們發(fā)現(xiàn)了光的一種新特性——自扭矩,這種特性以前未被任何人預(yù)測過。發(fā)表于《科學(xué)》雜志的這項最新研究將催生能操控極微小材料的新設(shè)備。

 

光擁有的一些眾所周知的特性,如波長、自旋等。同時,光也可以扭曲,這種屬性被稱為角動量。

 

科學(xué)家們認(rèn)為,擁有高度結(jié)構(gòu)化角動量的光束具有軌道角動量(OAM),他們將這種光束稱為渦旋光束。渦旋光束看起來就像一個圍繞共同中心旋轉(zhuǎn)的螺旋,當(dāng)其撞擊一個平坦表面時,它們看起來像甜甜圈那樣的圓環(huán)。在新研究中,研究人員用具有軌道角動量的光束進(jìn)行實驗,因為他們發(fā)現(xiàn),這種光的行為方式前所未有。

 

他們首先朝氬氣云發(fā)射兩束激光,這樣做迫使光束重疊,它們連接起來并作為單個光束從氬氣云的另一側(cè)釋放出來,結(jié)果形成了一種渦旋光束。研究人員想弄清,如果激光擁有不同軌道角動量且它們稍微不同步時會發(fā)生什么。實驗最終產(chǎn)生了一束看起來像開瓶器、且扭曲情況逐漸變化的光束。當(dāng)這束光撞到一個平坦表面時,它看起來像一輪新月。

 

研究人員指出,從另一個角度來看,光束前面的單個光子圍繞其中心軌道運行的速度比其后面的光子慢,他們將新屬性稱為自扭矩。這一屬性此前從未被人預(yù)測過。

 

研究人員認(rèn)為,使用他們的技術(shù)應(yīng)該可以調(diào)制光的軌道角動量,其調(diào)制方式與通信設(shè)備中調(diào)制頻率的方式非常相似,這有望催生能操縱極微小材料的新型設(shè)備。

 

武漢元祿光電dlhongfeng.cn 來源:科技日報

 


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