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“轉型等離子體光學”打開門實用的綜合,小型光學數據處理芯片

Published on July 1, 2010 at 8:07 PM

強大的可見光,使用超高速計算機,而不是電子信號處理信息,哈利Potteresque的隱形斗篷能夠解決 DNA分子的新顯微鏡,只是一些變換光學的許多驚心動魄的承諾。

在這個新興的科學領域,光波可以通過超材料獨特的結構長度規模控制,複合材料通常由金屬和電介質 - 絕緣體,成為電磁場的存在極化。我們的想法是通過這些變換的物理空間光傳播,有時被稱為“光的空間,”在類似的方式在外層空間是根據愛因斯坦的相對論的一個大質量天體的存在轉化的方式。

在左邊的示意圖顯示一個單一突起的金屬介質界面上的散射表面等離子體極化(許可證)。最高人民檢察院散射顯著抑制時,周圍突的光學空間轉化的右邊顯示的原理。 (圖片張組)

到目前為止,已經交付變換光學未來可能舉行的唯一提示,一個重大的修改在納米或亞波長尺度的超材料的物理性質是多麼困難的路障,主要是因為金屬。現在, 美國能源部(DOE)的勞倫斯伯克利國家實驗室(伯克利實驗室)和加州大學(UC)伯克利分校的研究人員與團隊已經表明,有可能去走一走,金屬路障。使用複雜的計算機模擬,他們已經證明,只有適度的修改與一個超材料的介電元件,它應該有可能達到實用變換光學的結果。成功的關鍵是組合變換光學 Plasmonics公司知名的科學與另一個有前途的新領域。

一個電漿子是電子的面波,通過海傳導電子在金屬輥。正如光波的能量單位稱為光子的量子化粒子狀進行,所以,進行所謂的等離子體的準粒子的電漿能源。等離子體光子在一個超材料的金屬和介電的界面交互強烈,形成又一準粒子稱為表面等離子體極化(SPP)。操縱這些許可證是驚人的超材料的光學性質的心臟。

在伯克利實驗室,加州大學伯克利分校的團隊,由項張,一個與伯克利實驗室材料科學部和加州大學伯克利分校的納米科學和工程中心(SINAM),仿照什麼,他們都被稱為一個“轉型等離子激元光學”的做法主任的主要研究者領導相鄰的金屬,但不是金屬本身的介電材料,參與操縱。結果表明這種新方法,使人們有可能許可證,以旅遊較廣泛的波長範圍內跨不平衡,曲面沒有遭受重大的散射損失。使用這個模型,然後設計一個 180度的彎,不會改變光束的能量或屬性,因為它使掉頭的一個電漿波導張和他的團隊。他們還設計了一個呂訥堡鏡頭電漿版本,球形的鏡片,可以接收和解決從多個方向的光波。

“由於在超材料的金屬性質完全改變,我們的轉型等離子體光學方法提供了一個在非常小的尺度光路由的切實可行的辦法,”張說。 “我們的研究結果顯示變換光學技術處理近場光學波的力量,我們期望許多其他有趣的電漿設備的基礎上,我們推出的方法,將實現。”

張是一份文件,說明這項研究題為雜誌納米快報,出現“轉型等離子體光學通訊作者。”共同創作的紙張,托馬斯 Zentgraf王永民劉和Guy Bartal。

Last Update: 17. October 2011 12:28

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