新型光器件可將單個光子調製成任意顏色

2022-10-07 17:39:14 字數 914 閱讀 4107

人眼可以更具光子的共振頻率來感知光的顏色,頻www.cppcns.com率較低的光子,其波長也更長。有趣的是,史丹福大學的工程師們,剛剛介紹了他們打造的一款新式光學裝置,特點是能夠將光轉換為任何顏色。顯然,這套系統需要用到一系列的調製器來微調各個光子的頻率,以達成改變其顏色的最終效果。

資料圖(來自:wikipedia)

可見光只是電磁頻譜程式設計客棧的一小部分,其中紅光的波長較長,藍光的波長較短。不過根據斯坦福研究團隊的介紹,他們已經實現了針對單個光子的頻率進行調節的裝置。

研究配圖 - 1:頻譜中實現任意線性變換的設定

如此一來,我們不僅能夠改變光子的顏色,還能夠將不同的光子混合到不同的程度,以最終調製出我們所需的任意顏色。

研究配圖 - 2:頻率的變換

新裝置由一條低損耗的線路組成,並沿其散布了一串環形。當光子穿過導線時,將被引導至環中接收頻率調製。然後根據所需的結果,將之設定成任意值。

研究配圖 - 3:不可逆的頻率轉換

研究團隊稱,這套裝置的精度非常高,且能夠精細地控制不同光子的比率。比如將 80% 的 510nm 光子 和 20% 的 500nm 光子混合,就可以得出綠色的調製結果。

研究配圖 - 4:元素振幅矩陣

通過這套新穎的裝置,斯坦福研究人員可讓光束在 500nm 處偏移 73%、以及在 510nm 處偏移 27%,以得到總體上更青的顏色。

研究配圖 - 5:元素相位矩陣

研究人員稱,這款強大的工具,可在通訊、量程式設計客棧子計算、人工智慧等領域發揮廣泛的作用,且其設計允許整合到更緊湊的裝置中。

研究配圖 - 6:使用單一嵌入實現非單一轉換

有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《自然通訊》(nature communications)期刊上。

本文標題: 新型光器件可將單個光子調製成任意顏色

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