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新技術(shù)量子激光又顛覆了一項(xiàng)常識(shí)

星之球科技 來(lái)源:百度2021-07-20 我要評(píng)論(0 )   

量子世界總是有著違反常規(guī)認(rèn)知的定律,并體現(xiàn)為各種奇妙的現(xiàn)象??茖W(xué)家最近發(fā)明了一種量子激光,不僅可以在室溫下工作,隨著能量損失的增加,所需用于產(chǎn)生激光的能量卻...

量子世界總是有著違反常規(guī)認(rèn)知的定律,并體現(xiàn)為各種奇妙的現(xiàn)象??茖W(xué)家最近發(fā)明了一種量子激光,不僅可以在室溫下工作,隨著能量損失的增加,所需用于產(chǎn)生激光的能量卻減少。



韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院(Korea Advanced Institute of Science and Technology,縮寫(xiě)為KAIST)的物理學(xué)家發(fā)明的一套產(chǎn)生激光的系統(tǒng),讓激光通過(guò)一個(gè)六邊形的微腔。這個(gè)微腔里面具有氮化硅內(nèi)襯涂層。研究稱(chēng)這個(gè)涂層所用的材料與六邊形微腔的設(shè)計(jì)相配合,起到控制激光能量損失的作用。



  這種設(shè)計(jì)可以造出在室溫下工作的極化激元激光器(polariton laser)。極化激元激光器是近年來(lái)先進(jìn)的激光器,其產(chǎn)生激光的臨界閥值低于傳統(tǒng)的光子激光器,但是通常需要在低溫環(huán)境下。這是這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)亮點(diǎn)所在。



  研究人員發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)設(shè)計(jì)還有另一個(gè)有悖于常規(guī)認(rèn)知的特性。通常來(lái)說(shuō),在激光器工作的過(guò)程中能量會(huì)損失??墒窃谶@個(gè)系統(tǒng)內(nèi),隨著損失能量的增多,其所需的產(chǎn)生激光的能量也減小。利用這個(gè)特性可以造出高效率、低能耗閥值的激光器,用于未來(lái)的各種量子光學(xué)設(shè)備。



  “這套系統(tǒng)應(yīng)用了一種名為宇稱(chēng)時(shí)間反轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性(parity-time reversal symmetry)的概念,”KAIST的物理學(xué)教授趙勇勛(Yong-Hoon Cho,音譯)說(shuō),“這個(gè)平臺(tái)可以把能量的損失用于收益,可用于降低傳統(tǒng)光學(xué)器件和傳感器以及量子器件的激光能量閾值,并控制光的方向?!?/p>



這份研究6月10日發(fā)表于《自然·光子學(xué)》(Nature Photonics)期刊。


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