Ovládání rychlosti světelných koulí

Létající světelná koule s proměnnými rychlostmi (viz střed paprsku). Fotografický kredit: Osaka University

Vědci z univerzity v Osace přesně a libovolně řídí rychlost letu světelných projektilů a nabízejí nové možnosti pro optické a fyzikální aplikace.

I když to zní jako něco ze sci-fi, ovládání rychlosti světla bylo pro fyziky dlouho výzvou. V nedávno zveřejněné studii v Fyzika komunikaceVědci z Osaka University vytvořili lehké koule s vysoce kontrolovatelnou rychlostí.

Podle principu relativity Alberta Einsteina je rychlost světla konstantní a nelze ji překročit; Je však možné řídit skupinovou rychlost optických pulzů.

V současné době nabízí časoprostorová vazba optických pulsů možnost ovládání skupinové rychlosti trojrozměrných optických vlnových difrakčních paketů bez difrakce, které jsou známé jako „světelné koule“, ve volném prostoru.

Ve své předchozí studii (Vědecké zprávy) tato skupina zjistila, že rychlost a zrychlení generovaných létajících Bessel-Gaussových (bez difrakce a disperze) světelných koulí lze ovládat pomocí deformace přední části impulsu optických impulzů a nezměněného fázového pole.

“Problém však je, že pouze určité formy pohybu, například superluminálního nebo subluminálního pro rychlost a zrychlení nebo zpomalení pro zrychlení, lze dosáhnout pomocí jediné propagační cesty,” vysvětluje odpovídající autor Zhaoyang Li.

V této nově vylepšené metodě lze pomocí kombinace deformovatelného zrcadla a prostorového modulátoru světla libovolně deformovat pulzní čelo optických pulsů, což má za následek světelné střely s libovolně proměnnými rychlostmi (a zrychleními) během jedné cesty šíření; např. subluminal následovaný superluminálem a / nebo zrychlením následovaným zpomalením.

“Tato nedifrakční světelná koule s téměř programovatelnými letovými rychlostmi může otevřít nové možnosti pro celou řadu aplikací, jako například B. Komunikace ve volném prostoru, bio-zobrazování, optická detekce a zpracování, zrychlení a manipulace s částicemi a generování záření, “říká Zhaoyang Li.

Odkaz: „Paket optických vln s téměř programovatelnými rychlostmi skupin“ autorů Zhaoyang Li a Junji Kawanaka, 13. listopadu 2020, komunikační fyzika.
DOI: 10.1038 / s42005-020-00481-4

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Houby mohou léčit bakterie a obohatit půdu o živiny

Aeroskulární mykorhizní houby se rozprostírají přes dlouhé vláknité struktury zvané krásně až k zemi. Krásy, menší než lidské vlasy, lze vidět mezi kořeny...

Světlo zapíná barvy a vzory objektů

Nový systém využívá ultrafialové světlo, které se promítá na objekty natřené barvou aktivující světlo, ke změně reflexních vlastností barvy a vytváření obrazů během několika...

Ne! Je pravděpodobnější, že žádosti o půjčku zpracované kolem poledne budou zamítnuty

Úředníci bankovních půjček pravděpodobněji budou schvalovat žádosti o půjčky dříve a později během dne, zatímco „únava z rozhodování“ kolem poledne je spojena s nedodržováním...

Náročné modely před oddělením v Bothnian Bay

19. dubna 2021 Mořský led na severu Baltského moře vykazuje některé přesvědčivé vzory, než se na jaře roztaví a setře. Na rozdíl od mořského ledu, který...

Výjimečná biologická rozmanitost ve 14,7 milionu let starém tropickém deštném pralese a osvětluje vývoj

Ekologická rekonstrukce bioty Zhangpu. Obrazový kredit: NIGPAS Nově objevený miocénní biom osvětluje vývoj deštného pralesa Mezinárodní výzkumná skupina vedená profesorem WANG Bo a profesorem SHI...

Newsletter

Subscribe to stay updated.