Когерентный идеальный поглотитель - Coherent perfect absorber
Антилазер ( ЦПУ ), или анти-лазера , представляет собой устройство , которое поглощает когерентный свет и преобразует его в той или иной форме внутренней энергии , такой как тепло или электрическую энергию. Это обращенный во времени аналог лазера . Эта концепция была впервые опубликована в выпуске Physical Review Letters от 26 июля 2010 г. группой из Йельского университета во главе с теоретиком А. Дугласом Стоуном и физиком-экспериментатором Хуэй В. Цао . В выпуске Physical Review A от 9 сентября 2010 г. Стефано Лонги из Политехнического университета Милана показал, как объединить лазер и антилазер в одном устройстве. В феврале 2011 года команда Йельского университета построила первый действующий противолазерный луч. Это двухканальное устройство CPA, которое поглощает мощность двух лазеров, но только тогда, когда лучи имеют правильные фазы и амплитуды. Первоначальное устройство поглощало 99,4% всего падающего света, но команда разработчиков считает, что можно будет достичь 99,999%. Первоначально с резонатором FP, оптический CPA работает на определенной частоте и материале толщиной с длину волны. В январе 2012 года был предложен тонкопленочный CPA, использующий ахроматическую дисперсию металла, демонстрирующий беспрецедентную ширину полосы пропускания и преимущества тонкого профиля. Эта теоретическая оценка была экспериментально продемонстрирована в 2014 году. В выпуске журнала Nature от 21 марта 2019 года команда из Венского технического университета (Австрия) и Университета Ниццы (Франция) представила первую экспериментальную реализацию многоканального CPA в неупорядоченная рассеивающая среда, что значительно расширяет область возможных приложений. В этой первой реализации случайного анти-лазера (т. Е. Обратное время случайного лазера ) было достигнуто поглощение более 99,78% приходящей интенсивности.
Дизайн
В первоначальной конструкции идентичные лазеры запускаются в резонатор, содержащий кремниевую пластину, светопоглощающий материал, который действует как «среда потерь». Пластина выравнивает световые волны от лазеров так, чтобы они попадали в ловушку, заставляя большинство фотонов отскакивать назад и вперед, пока они не поглощаются и не превращаются в тепло. Кроме того, многие из оставшихся световых волн нейтрализуются, мешая друг другу. Напротив, в обычном лазере используется усиливающая среда, которая усиливает свет, а не поглощает его. Другая установка была использована для первой экспериментальной демонстрации CPA в неупорядоченной среде (случайный антилазер). Здесь использовался металлический волновод, внутри которого размещался набор случайно расположенных рассеивающих объектов. В середине этой «неупорядоченной среды» была введена антенна, через которую вводился сигнал в волновод. Чтобы достичь условия CPA, инжектируемый волновой фронт микроволн формировался в общей сложности на восьми внешних антеннах, а сила связи центральной антенны настраивалась путем ее перемещения в волновод и из него.
Приложения
Когерентные совершенные поглотители могут быть использованы для создания абсорбционных интерферометров, которые могут быть полезны в детекторах, преобразователях и оптических переключателях. Другое возможное применение - в радиологии, где принцип CPA может быть использован для точного нацеливания электромагнитного излучения внутри тканей человека в терапевтических целях или в целях визуализации. Более того, концепция CPA может быть использована для достижения идеальной фокусировки акустических или электромагнитных сигналов на приемниках, даже если они встроены в сложную среду.
использованная литература
 |
Эта статья про оптику незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |