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

Hojnost života v korálových útesech je záhadná již od dob Charlese Darwina – nový výzkum poskytuje odpovědi

Ryby krmící plankton často kontrolují shromáždění ryb v oceánských korálových útesech. Uznání: Dr. Christina Skinner Studie odhaluje otevřenou mořskou vodu, která byla dříve považována...

Vysvětlují mladiství „tyrani“ – potomci masožravých dinosaurů nedostatek rozmanitosti dinosaurů?

Nový výzkum naznačuje, že potomci obrovských masožravých dinosaurů, jako je Tyrannosaurus rex, mohli zásadně přetvořit svá společenství překonáním menších konkurenčních druhů. Fotografický kredit:...

Datové limity mohou zmizet s novými optickými anténami – „světelné kroužky“

Vědci z Kalifornské univerzity v Berkeley našli nový způsob řízení vlastností světelných vln, který by mohl radikálně zvýšit množství dat, která přenášejí. Ukázali...

Odhalení vzácného ošetření mrtvoly „Mud Carapace“ pro egyptské mumie – a případ falešné identity

Mumifikovaná osoba a rakev ve sbírce Nicholson Collection v muzeu křídla Chau Chak, University of Sydney. A. Mumifikovaný jedinec zabalený v moderním pouzdře...

Asteroidový prášek nalezený v kráteru uzavírá případ o tom, co zabilo dinosaury

Vědci se domnívají, že jednoznačným spojením toho, co dinosaury zabilo jejich vyhynutí, s asteroidem, který zasáhl Zemi před 66 miliony let, našli klíčový důkaz:...

Newsletter

Subscribe to stay updated.