在我们日常生活中,光的应用无处不在,从照亮我们的世界,到光纤通信,再到医疗成像。然而,你知道吗?加州理工学院的Kerry Vahala教授和UC Santa Barbara的研究团队正在开发一种名为“新型微梳”的设备,它将会改变我们利用光的方式。
什么是新型微梳?新型微梳是一种光学设备,它的工作原理类似于梳子,可以将光分解成许多不同的频率,就像梳子可以将头发分成许多不同的部分。这种新型微梳的特别之处在于,它是由一种名为超低损耗氮化硅(ULL氮化硅)的特殊材料制成的。这种材料非常纯净,可以以薄膜的形式沉积,使得新型微梳可以在非常低的功率下工作。
然而,ULL氮化硅有一个问题,那就是它不能正确地产生短光脉冲。为了解决这个问题,Vahala教授和他的研究团队设计了这种新型微梳,使其能够通过成对产生脉冲,从而克服了ULL氮化硅的这个问题。
新型微梳的应用新型微梳的应用非常广泛,包括数字通信、精密时间测量、光谱学甚至天文学等领域。因为它可以将输入的激光光频转换为一组等间距的多个不同频率,所以它在这些领域有着巨大的潜力。
例如,在数字通信中,新型微梳可以将输入的激光光频转换为一组等间距的多个不同频率,形成一列脉冲,其长度可以短至100飞秒(一飞秒是一秒的一万亿分之一)。这将大大提高了通信的效率和可靠性。
在精密时间测量中,新型微梳可以用于校准测量光年距离的仪器,以搜索系外行星。这将为我们的宇宙探索开辟新的可能。
在光谱学中,新型微梳可以用于分析我们呼出的空气,以监测和跟踪我们的健康状况。这将为我们的健康管理提供新的工具。
新型微梳的开发是一个重要的突破,它将为我们的生活带来许多改变。从提高通信效率,到精确测量时间,再到监测健康,新型微梳的应用前景广阔。尽管这项技术还在发展中,但我们可以期待,随着科学家们对这种新型微梳的进一步研究,我们将能够更好地利用光的力量,为我们的生活带来更多的便利和可能性。让我们一起期待光的未来!
机构背景加州理工学院(Caltech)是一所全球知名的私立研究型大学,位于美国加利福尼亚州的帕萨迪纳。拥有超过50个研究中心和研究所,Caltech还管理着喷气推进实验室(JPL)。该校以其在科学和工程领域的实力而闻名,是美国少数几所主要致力于纯科学和应用科学教学的技术学院之一。他们进行的研究正在扩展我们对宇宙的理解,改变范式,开创新的领域,并发明未来的技术。他们在量子科学与工程、生物信息学、生命本质、人类行为与经济学、能源与可持续性等领域取得了变革性的突破。