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我們使用光纖來傳輸資訊,這很棒。 但是,在狹小空間(例如在微晶片上)中,它的效果不如預期的好,因為它難以控制,以光速快速傳播。 這意味著電子電路仍然佔據主導地位,即使在存在光通訊鏈路的地方,訊號也必須在每一端轉換為電訊號。
利哈伊大學(Lehigh University)的一組研究人員正在努力改變這種狀況,他們試圖馴服光子,使其在全光通訊系統甚至光學計算機中表現良好。 為了實現這一目標,該團隊一直在尋求控制光的方法,透過暫時減慢光速——甚至完全停止光。
利哈伊大學研究生甘巧強(Qiaoqiang Gan)和他的同事設計了一個微小的光柵,本質上是一個奈米級的梳子,其齒的深度逐漸增加,這種光柵應該能夠減慢甚至捕獲光——無論如何也只有幾萬億分之一秒的時間。 這項創新是朝著在晶片上有效利用光波邁出的一步。
甘和他的合著者去年夏天在《物理評論快報》(Physical Review Letters)雜誌上報告說,根據他們的模擬,這種梯度光柵結構將有效地捕獲太赫茲範圍(頻率以每秒萬億次迴圈為單位測量)內的廣譜光波。 但是在本月發表在同一雜誌上的後續研究中,該團隊寫道,該光柵可以縮小尺寸,以用於更高頻率的紅外輻射,甚至可能是可見光(頻率為數百太赫茲),使其適用於電信目的。
用電介質或非導體覆蓋光柵將提供一種類似活板門的裝置,允許波長被限制,並透過調節蓋子的溫度隨意釋放。 甘和他的合著者寫道,如果將該結構擴充套件到可見光範圍,該梳子甚至可以透過阻止可見光波長在結構長度上的不同點來捕獲彩虹。
研究合著者菲爾伯特·巴託利(Filbert Bartoli)和甘巧強(Qiaoqiang Gan)的照片由利哈伊大學提供