在納米光子學(xué)和超快光學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破中，桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)展示了動(dòng)態(tài)控制來(lái)自傳統(tǒng)非相干光源的光脈沖的能力。這種使用半導(dǎo)體器件控制光的能力可以使低功率、相對(duì)便宜的光源，如LED或手電筒燈泡，在全息圖、遙感、自動(dòng)駕駛汽車和高速通信等新技術(shù)中取代更強(qiáng)大的激光束。桑迪亞科學(xué)家、該研究的主要作者說(shuō)：“我們所做的表明，操縱一束非相干光是可以做到的�！痹撗芯堪l(fā)表在最新一期的《自然·光子學(xué)》雜志上。 mDZ=Due1  
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非相干光是由許多常見(jiàn)的光源發(fā)出的，例如老式的白熾燈泡或LED燈泡。這種光被稱為非相干光，因?yàn)楣庾右圆煌�的波長(zhǎng)和隨機(jī)的方式發(fā)射。然而，來(lái)自激光的光束不會(huì)擴(kuò)散，因?yàn)楣庾泳哂邢嗤�的頻率和相位，因此被稱為相干光。在該團(tuán)隊(duì)的研究中，他們通過(guò)使用稱為元表面的人工結(jié)構(gòu)材料來(lái)操縱非相干光，這種材料由稱為元原子的半導(dǎo)體的微小構(gòu)建塊制成，可以設(shè)計(jì)成非常有效地反射光。盡管元表面之前曾顯示出創(chuàng)建可以將光線引導(dǎo)到任意角度的設(shè)備的前景，但它們也帶來(lái)了挑戰(zhàn)，因?yàn)樗鼈冎皇菫橄喔晒庠丛O(shè)計(jì)的。 !{IC[g n  
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理想情況下，科學(xué)家們會(huì)想要一種半導(dǎo)體器件，它可以像LED一樣發(fā)光，通過(guò)施加控制電壓將發(fā)光控制到設(shè)定角度，并以盡可能快的速度改變轉(zhuǎn)向角度。研究人員從嵌入稱為量子點(diǎn)的微小光源的半導(dǎo)體超表面開(kāi)始。通過(guò)使用控制光脈沖，他們能夠改變或重新配置表面反射光的方式，并在70度范圍內(nèi)將量子點(diǎn)發(fā)射的光波引導(dǎo)到不同方向，持續(xù)時(shí)間不到萬(wàn)億分之一秒，這標(biāo)志著他們?nèi)〉昧酥卮蟪晒Α?span style="display:none"> ?4:rP@  
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與基于激光的轉(zhuǎn)向類似，轉(zhuǎn)向光束抑制了非相干光在更寬視角上傳播的趨勢(shì)，而是在遠(yuǎn)處產(chǎn)生明亮的光。該團(tuán)隊(duì)的主要工作證明為納米光子學(xué)和超快光學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展鋪平了道路，這是一項(xiàng)以前被認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的壯舉。動(dòng)態(tài)控制非相干光源并操縱其財(cái)產(chǎn)的能力提供了廣泛的應(yīng)用。 #De(*&y2  
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一種低功耗的用途是使用于覆蓋地圖或藍(lán)圖的軍用頭盔屏幕比普通視覺(jué)更亮�？茖W(xué)家們說(shuō)：“在太空有價(jià)值的應(yīng)用中，利用這項(xiàng)技術(shù)，未來(lái)可以用低尺寸、輕重量的超表面LED顯示器來(lái)控制發(fā)光。我們可以更好地使用發(fā)射的光，而不僅僅是關(guān)閉和打開(kāi)它們�！� CP +4k.)*O  
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該技術(shù)還可以提供一種新型的小型顯示器，可以使用低功率LED將全息圖像投影到眼球上，這一功能對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備特別感興趣。其他用途可能是在自動(dòng)駕駛汽車中，激光雷達(dá)用于感知汽車路徑上的物體�！吧虡I(yè)產(chǎn)品可能需要5-10年的時(shí)間，尤其是如果我們想在芯片上擁有所有功能的話�！笨茖W(xué)家們針對(duì)這個(gè)應(yīng)用給出了具體的時(shí)間表。 9 >%+bA(  
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“你不會(huì)用控制光脈沖來(lái)傳遞控制光所需的元表面變化，而是用電控制。我們有想法和計(jì)劃，但現(xiàn)在還為時(shí)過(guò)早，想象一下，一個(gè)LED燈泡可以發(fā)光跟隨你，這樣你就不會(huì)在沒(méi)有人的地方浪費(fèi)所有的照明。能源部幾年前就想提高辦公室照明的能源效率，巧了，我們可以幫助他們圓夢(mèng)。”