科学家制出微米级“光学漩涡光束”发射器集成阵列

据物理学家组织网近日报道，英国布里斯托尔大学科学家领导的国际研究团队展示了硅芯片“光学漩涡光束” 发射器集成阵列。相关研究报告将发布在最新一期《科学》杂志上。

    一般而言，生成“光学漩涡光束”需要透镜和全息摄影等有关光学组件。这虽利于科研但对于其他应用却十分不便，尤其是在需要大量、高密度的该种光束时。而布里斯托尔大学发明的新发射器只有几微米大，比传统的元件尺寸要小数千倍。同时，它们还以硅光波导为基础，因此可以利用标准的集成电路制造技术制成。

    科研人员表示，他们制成的微型光学漩涡设备十分小巧、紧凑，因此硅芯片内能容纳数千个发射器，而制造成本也很低廉。这种集成设备和系统能够开拓有关光学漩涡的全新应用：其能轻易地互相连接，形成光子集成电路中复杂的大型阵列，并被用于通信、传感和微粒操控等领域。

    与传统的理念相左，这些光束并不会以直线传播，相反，它们的能量会在中空的圆锥形波束形状内呈螺旋状传递。因此这些光束看起来更像是旋风或漩涡，向左或向右扭动着。而理论上对它们的扭曲方式也没有限制。在量子力学中，这一特征与光子的轨道角动量相关。也就是说在这些光束中的光子可被认为会环绕光束轴运行，这与行星环绕恒星旋转运动类似。

    当这些光与物质相互作用时，其可以在物质上保持一个扭矩力，因此它能被用作“光学扳手”，对微粒或液滴进行旋转和囚禁。不同程度的扭曲也可用来传输信息，其能允许单个光学信号携带更多的信息，并增加光学通信线路的容量。

    频率相同而轨道角动量不同的光束能够传输不同的信息流。单个光子能够利用这些程度不一的扭曲来代表量子信息，其能同时呈现顺时针和逆时针的扭曲效果。此外，利用这些光进行成像和传感的应用也在研发之中。例如，在普通的光学显微镜下手性分子看起来几乎一样，而在“光学漩涡光束”的照射下，科学家能轻易发现不同程度或方向不同的扭曲。

    研究人员还谈到，最令人兴奋的应用之一莫过于单光子水平的扭曲光控制，这使他们能够探索和开发光学漩涡的量子力学性能，并为未来在量子通信和量子计算等方面的应用奠定基础。

binaryoptics	2012-10-22 00:27
很神奇

夜之赞歌	2012-10-22 08:11
不以直线形式传播的光，还是头一次听说

zhuzhanda	2012-10-22 08:23
henshenao

hanlinvan	2012-10-22 08:31
很前沿的东西啊

断点坐标	2012-10-22 08:35
很神奇

guan-g	2012-10-22 08:39
学习了 $xN\|5;+

johnyq	2012-10-22 08:51
现在的东西都往小了发展

amiferous	2012-10-22 09:18
俺是8楼

为光	2012-10-22 09:31
不太懂支持一下

luobin2434	2012-10-22 09:39
感谢分享啊！

quanliwei	2012-10-22 09:40
不太懂

w111322	2012-10-22 09:43
先看看，不是很清楚

xiaozangyu	2012-10-22 10:34
好深奥啊我不懂噻

ta0049	2012-10-22 11:09
看上去很不错啊

08wjg	2012-10-22 11:20
很前沿呀，学习了。

as11212po	2012-10-22 11:21
表示有点深奥啊

1009040201	2012-10-22 11:53
不太懂支持一下

custfeifei	2012-10-22 11:54
支持一下

sh1986ye	2012-10-22 12:01
我研究的课题

bennyliu999	2012-10-22 12:25
不懂，路过

wlopt	2012-10-22 12:27
谢谢分享

deaneliu	2012-10-22 12:45
高深啊，菜鸟表示不懂

xjf605	2012-10-22 12:50
哇哈哈。。。看来有时间得话的补习下量子力学了。。。 f6p/5]=J26 要不然跟跟不上时代节奏了哈。。。

bairuizheng	2012-10-22 13:17
有个图片看就好了。

iris_1017	2012-10-22 13:22
全息近几年特别热啊

hjstar	2012-10-22 13:36
高科技

563508843	2012-10-22 13:42
单光子水平

沧海一粟	2012-10-22 13:49
越来越玄妙了

maolish81	2012-10-22 14:09
不懂，学习了

pingzz22	2012-10-22 15:45
这种技术的发展也依赖半导体微型化的发展吧？

tassy	2012-10-22 16:15
很神奇,支持.

心情的季节	2012-10-22 16:18
学习一下~~

5234868	2012-10-22 18:25
uni a ,hahhah

redplum	2012-10-22 19:44
很好的资料

weather147	2012-10-22 19:54
外国人就是牛

christguo	2012-10-22 20:02
可以很不错

qwolf	2012-10-22 21:47
感觉我离科学越来越远了~~~

mtiger2008	2012-10-22 23:15
不太懂支持一下

zerowhx	2012-10-22 23:32
真的还是假的？

晴转多雲	2012-10-22 23:56
灰常棒啊有木有~

jianke2	2012-10-23 00:41
无奇不有

superyu2009	2012-10-23 07:09
很前沿的东西啊

ldmin2008	2012-10-23 07:31
一心搞科研的科学家是令人敬佩的

zhuzhanda	2012-10-23 08:25
光不沿直线传播了。。。

okokjyl	2012-10-23 08:28
神奇的世界

hanlinvan	2012-10-23 08:45
了解一下

alive	2012-10-23 08:54
不懂。。。。

guan-g	2012-10-23 09:00
谢谢分享

断点坐标	2012-10-23 09:01
不以直线形式传播的光，还是头一次听说

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