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光信号灯红灯亮怎么解决(光信号)

导读 大家好,我是小前,我来为大家解答以上问题。光信号灯红灯亮怎么解决,光信号很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!1、要想让在介质中...

大家好,我是小前,我来为大家解答以上问题。光信号灯红灯亮怎么解决,光信号很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

1、要想让在介质中传播的高强度光脉冲既不发散也不聚焦,是需要很好的技巧才能办到的。在今年七月十四日出版的《物理学评论快报》上,研究者们宣称他们已经做到了这一点:将激光脉冲穿过一系列薄玻璃板,这些玻璃板之间由空气层隔开,这样的布置使得光脉冲不断地交替收缩和扩张,并保持在传播的过程中平均直径不变。这个实验第一次验证了十年前提出来的想法,并有可能导致产生一系列光信号传输和转换的新技术。同样这个原理可以用来控制玻色-爱因斯坦凝聚体,一种被保持在特定量子态的超冷原子云。

2、通过将光脉冲穿过一系列的玻璃平板,研究者们能够防止高强度的光脉冲过度聚焦。这个过程使得光束的大小发生振荡,就像呼吸时的肺一样。

3、通常而言,材料的折射率是确定的,决定光线进入及射出材料的时候应该如何偏折。但是,极高强度的光线会使得材料的折射率改变,如何改变取决于光线的强度大小,从而使得光线在均匀介质内部也会发生偏折和聚焦。对于普通的玻璃,要想产生这种所谓的非线性效应光线的强度需要达到每平方厘米1000太瓦(Terawatts)左右。这样强度的光线在玻璃中传播的时候会自动聚焦,这个过程会失控地急剧发生:光束越窄,强度越高,偏折得越厉害,形成正反馈。来自加州理工学院的Martin Centurion 解释说:在实际操作中并不是这样的,因为当光线的强度强到足以使物质电离(原子中的电子被剥离)的时候,就形成等离子体,这会阻止光束进一步地聚焦。

4、在过去的十年中,理论家们提出一些方案,通过操纵非线性效应来控制高强度光脉冲以及其它一些类似的系统——比如超冷原子气,即所谓的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。对于光脉冲,非线性控制方案依赖于一系列交替放置的不同性质介质,从而能够让光束交替地发散和聚焦,而不至于过度聚焦从而产生等离子体。对于处于稳态的玻色-爱因斯坦凝聚体,却会由于原子间非线性的吸引或是排斥力产生塌缩或是爆炸。非线性控制方案就是要对其施加交替变化的磁场,使得这些原子云团在膨胀和收缩之间交替变化,从而维持原子云的稳定。

5、虽然人们对于这些理论没有异议,但是没有人能够用实验证明非线性控制方案是可行的。为了用一个简单的实验验证,Centurion及其同事将平玻璃载片排成一列,每个只有一厘米厚,相邻的两块玻璃载片之间由一厘米厚的空气夹层隔开。通过这样的设置,研究者们可以传输功率超过百亿瓦特而直径不足50微米的激光束。当光脉冲通过玻璃片的时候就会显著地收缩,而当通过空气夹层的时候则发散开来,也就是说光脉冲的直径就像呼吸着的肺一样不停地张大缩小。

6、加州理工小组的成员Mason Porter告诉我们,光脉冲直径的振荡和他们的理论分析很好地符合。由于在玻璃和空气的交接面上光脉冲的能量会损失,在这些试验中光脉冲能够穿过九块玻璃载片,整个过程中光脉冲的功率会损失一半。

7、康乃尔大学的Frank Wise认为,虽然这个技术的验证十分令人兴奋,但是只有当后继的传播也能够一直保持稳定,也就是说要达到在玻璃和空气交界面上几乎没有能量损失,才是真正令人兴奋的。Centurion回应说,他们现在的实验只是利用了现在能够获得的材料对这一效应作一简单的演示,实际上他们通过将玻璃片涂上非反射层(non-reflective coating)以减少能量损失,已经获得了更好的结果。他同时还表示,特别制作的材料能够将能量损失降到更低,并且能够在更低能量密度的时候工作。Centrurion希望这样的技术有一天能够使得操纵光弹(Light Bullet)成为现实,这将使得信号的传递和转换变得比电子技术更快。

本文到此讲解完毕了,希望对大家有帮助。

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