สล็อตออนไลน์ การแพร่กระจายของแสงภายในผลึกโฟโตนิกที่มีคลื่นแสงตกกระทบที่มีรูปร่างและไม่มีรูปร่าง มารยาท: R Uppuทีมนักวิจัยนานาชาติประสบความสำเร็จในการควบคุมคลื่นแสงที่ลึกเข้าไปในบริเวณที่ “ต้องห้าม” ของผลึกโฟโตนิกโดยการปรับรูปร่างของคลื่น เทคนิคนี้พัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Twente ในประเทศเนเธอร์แลนด์ มหาวิทยาลัยไอโอวา สหรัฐอเมริกา และมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน ประเทศเดนมาร์ก
โดยใช้ประโยชน์จากช่องสัญญาณระดับนาโน
ที่สร้างขึ้นตามธรรมชาติเมื่อผลึกถูกประดิษฐ์ขึ้น และสามารถนำไปใช้ใน โฮสต์ของแอพพลิเคชั่นออปโตอิเล็กทรอนิกส์ ผลึกโฟโตนิกทำขึ้นโดยการแกะสลักนาโนพอร์ที่มีลวดลายลงในสารตั้งต้นเช่นเวเฟอร์ซิลิกอน โครงสร้างที่มีลวดลายเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อให้ดัชนีการหักเหของแสงของคริสตัลแปรผันเป็นระยะตามมาตราส่วนความยาวของแสงที่มองเห็นได้ การเปลี่ยนแปลงเป็นระยะนี้ทำให้เกิด “ช่องว่างวง” ของโฟโตนิกซึ่งส่งผลต่อการแพร่กระจายของโฟตอนผ่านคริสตัลซึ่งคล้ายกับวิธีที่ศักย์ไฟฟ้าในเซมิคอนดักเตอร์ส่งผลต่อการไหลของอิเล็กตรอนโดยการกำหนดแถบพลังงานที่อนุญาตและต้องห้าม
การมีอยู่ของช่องว่างแถบนี้หมายความว่าแสงภายในช่วงความยาวคลื่นบางช่วงเท่านั้นที่สามารถผ่านคริสตัลได้ นอกช่วงเหล่านี้ แสงจะสะท้อนจากเอฟเฟกต์ที่เรียกว่าการรบกวนของแบรกก์ การห้ามเดินทางของแสงที่ความยาวคลื่นที่ต้องห้ามนั้นเข้มงวดมากจนหากวางจุดควอนตัมที่เปล่งแสงที่ความยาวคลื่นใดช่วงหนึ่งเหล่านี้ไว้ในคริสตัล คริสตัลจะหยุดปล่อยแสงสีต้องห้าม
“ควบคุมไม่ได้”คริสตัลโฟโตนิกถูกค้นพบเมื่อ 30 ปีที่แล้ว
และปัจจุบันถูกรวมเข้ากับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น แหล่งกำเนิดแสง เลเซอร์ เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพ และสิ่งที่เรียกว่าผ้าคลุมล่องหน นอกจากนี้ยังใช้เพื่อดักจับแสงในปริมาณที่น้อยมากและเพื่อประมวลผลข้อมูลทางแสง นอกจากนี้ ความสามารถในการควบคุมคุณสมบัติการปล่อยมลพิษอย่างแน่นหนาทำให้มีความน่าสนใจสำหรับการใช้งานขั้นสูง เช่น โปรเซสเซอร์แบบไม่เชิงเส้นสำหรับการคำนวณควอนตัม และหน่วยความจำที่จัดเก็บข้อมูลที่เข้ารหัสด้วยแสง
จนถึงปัจจุบัน แอปพลิเคชันทั้งหมดเป็นแบบคงที่ เนื่องจากโครงสร้างของคริสตัล (และด้วยเหตุนี้เส้นทางของแสงที่ขนส่งภายใน) ได้รับการแก้ไขแล้ว ฟังก์ชันการทำงานใหม่ควรจะเป็นไปได้ อย่างไรก็ตาม หากสามารถควบคุมแสงที่ใดก็ได้ภายในผลึก เกินกว่าความลึกที่กำหนดโดยการแทรกแซงของแบร็ก
“ความลึกนี้เรียกว่าความยาวแบรกก์ และถูกกำหนดโดยลำดับโครงสร้างเป็นระยะโดยเจตนาในคริสตัลเมื่อถูกประดิษฐ์ขึ้น” รวิเทจ อัปปู หัวหน้าทีม วิจัย อธิบาย “ความผิดปกติที่เกิดจากความไม่สมบูรณ์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในกระบวนการนาโนแฟบริเคชั่นทำให้เกิดช่องที่เจาะลึกเข้าไปในคริสตัลและทำให้วิถีของคลื่นแสงที่เข้ามาสามารถเบี่ยงเบนได้ ช่องทางเหล่านี้มักจะเป็นอันตรายต่อการใช้งานเพราะปล่อยให้คลื่นเล็ก ๆ น้อย ๆ ‘หลุดพ้นจากการควบคุม’ และกระจายไปในคริสตัลแบบสุ่ม”
สาธิตการบังคับเลี้ยวนำโดยWillem VosจากUniversity of Twenteปัจจุบัน Uppu และเพื่อนร่วมงานได้เปลี่ยนช่องทางเหล่านี้และความจริงที่ว่าคลื่นแสงสามารถเดินทางผ่านช่องเหล่านี้ให้เป็นประโยชน์ได้ พวกเขาทำสิ่งนี้โดยสร้างหน้าคลื่นของคลื่นแสงเพื่อให้พวกมันจับคู่กับช่องทางเหล่านี้อย่างเลือกสรร ซึ่งจะทำให้คลื่นเดินทางต่อไปในคริสตัลได้ไกลกว่ามาก ยิ่งไปกว่านั้น โดยการเขียนโปรแกรมด้านหน้าคลื่นอย่างถูกต้อง พวกมันสามารถแทรกแซงคลื่นได้ โดยที่ความเข้มข้นของพวกมันจะรวมอยู่ที่ตำแหน่งเดียวที่อยู่ลึกเข้าไปในผลึก
ในงานของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในPhysical Review Letters
นักวิจัยได้ศึกษาการแพร่กระจายของแสงในผลึกโฟโตนิกสองมิติซึ่งประกอบด้วยรูพรุนขนาดใหญ่เป็นระยะๆ (ลึกประมาณ 6 ไมครอน) ซึ่งสลักไว้ในแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน พวกเขาเริ่มต้นด้วยการนำคลื่นแสงระนาบที่ไม่มีโครงสร้างแบบสุ่มไปยังคริสตัลและถ่ายภาพแสงที่รั่วไหลผ่านพื้นผิวด้านบนของโครงสร้าง แสงที่รั่วออกมานี้เผยให้เห็นความหนาแน่นพลังงานของแสงที่ตำแหน่งใดก็ตามภายในผลึก และตามที่นักวิจัยคาดไว้ พวกเขาแทบไม่เห็นสัญญาณใดๆ ที่แสงทะลุผ่านคริสตัลเลย พวกเขายืนยันผลลัพธ์นี้โดยแสดงให้เห็นว่า 95% ของแสงที่ตกกระทบถูกสะท้อนแสง
แปดเท่าของความยาวแบร็กจากนั้นนักวิจัยจึงทำการทดลองซ้ำโดยใช้คลื่นแสงที่มีส่วนหน้าของคลื่นโดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าโมดูเลเตอร์แสงเชิงพื้นที่ โดยการเขียนโปรแกรมรูปทรง พวกเขาสามารถบังคับคลื่นให้เข้าไปในช่องว่างที่ต้องห้ามในคริสตัล โดยเคลื่อนที่ได้สูงถึงแปดเท่าของความยาวแบรกก์ การโฟกัสแสงนี้ทำให้พวกเขาสร้างจุดสว่างที่เข้มขึ้นถึง 100 เท่า เมื่อเทียบกับบริเวณหน้าคลื่นที่ไม่มีรูปทรง
รางวัลโนเบลที่ฉันโปรดปราน: การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์เพื่อสรุปโครงสร้างผลึกสมาชิกของทีมกล่าวว่าตอนนี้พวกเขาวางแผนที่จะขยายการทดลองของพวกเขาไปยังคริสตัลช่องว่างแถบโฟโตนิก 3 มิติ ซึ่งพวกเขา “คาดหวังอย่างกระตือรือร้น” ที่จะเห็นปรากฏการณ์เพิ่มเติม เช่น การปรับตำแหน่งของแอนเดอร์สันของแสง “การควบคุมการขนส่งแสงแบบ 3 มิติดังกล่าวสามารถใช้ประโยชน์จากแสงที่กระโดดข้ามช่องตาข่ายภายในผลึกเหล่านี้ได้” Uppu กล่าวกับPhysics World “การผสมผสานระหว่างการขนส่งแบบเบาและช่องว่างที่กำหนดค่าใหม่ได้อาจทำให้เราตระหนักถึงการดำเนินการควอนตัมแบบไม่เชิงเส้นสำหรับการคำนวณควอนตัม”
และนั่นไม่ใช่ทั้งหมด เนื่องจากปรากฏการณ์ที่สังเกตได้มักจะใช้ประโยชน์จากการรบกวนของคลื่น ทีมงานจึงมั่นใจว่าผลลัพธ์ของปรากฏการณ์ดังกล่าวสามารถสรุปเป็นคลื่นอิเล็กตรอน คลื่นแม่เหล็กหมุน หรือแม้แต่คลื่นเสียงได้ อันที่จริง Uppu ตั้งข้อสังเกตว่านักวิจัยคนอื่น ๆ ได้ทำความก้าวหน้าอย่างมากในสองสาขาหลังดังนั้นการกำหนดรูปแบบเชิงพื้นที่ที่จำเป็นของคลื่นเหล่านี้จึงควรเป็นไปได้
จากผลการวิเคราะห์ นักวิจัยได้ระบุปัจจัยสำคัญสามประการที่เป็นรากฐานของพลวัตเหล่านี้ ปัจจัยแรกเกี่ยวข้องกับการเร่งความเร็วของดิสก์ – กำหนดโดยความเร็วและมุมของการเข้าถึงน้ำ หากค่านี้มากกว่า 4 ก. (สี่เท่าของความเร่งโน้มถ่วง) ดิสก์จะข้ามไป แต่ที่น้ำหนัก 3.8 กรัม จานจะ “โต้คลื่น” แทน โดยร่อนไปตามผิวน้ำในมุมสั่น แต่ไม่กระเด้ง สล็อตออนไลน์
