科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新的光孤子波
以加州理工學(xué)院的Kerry Vahala為首的應(yīng)用科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新的光孤子波,這種波會緊隨在其它傳播的孤子波后面,就像是搭著其它波的順風(fēng)車并從其它波中汲取能量。 孤子是像一個像粒子一樣的局域波:當(dāng)它們穿過空間時,它們保持它們的形狀和形態(tài),而不是像其他波一樣擴散。它們是在1834年首次提出,由蘇格蘭工程師John Scott Russel發(fā)現(xiàn),在福爾柯克和愛丁堡之間聯(lián)合運河中的駁船突然停止后,形成了一個不尋常的波。羅素跟蹤了這一波形一到兩英里,并指出,它在行進過程中保留了它的形狀,直到最終失去了它的蹤影。 他把他的發(fā)現(xiàn)稱為“移動波”,到本世紀(jì)末,這一現(xiàn)象在數(shù)學(xué)上被描述,最終產(chǎn)生了孤子波的概念。在正常情況下,波在通過空間傳輸時,波往往會消散。把一塊石頭扔進一個池塘,當(dāng)它們從撞擊點散開時,波紋會慢慢地消失。而孤子波不會。 除了水波,孤子可以以光波的形式發(fā)生。Vahala的團隊研究光孤子通過在微米尺度的循環(huán)電路稱為光學(xué)微腔中讓光孤子無限再循環(huán)下去。孤子在應(yīng)用方面可用于創(chuàng)建高精度的光學(xué)時鐘,并可以用于微波振蕩器,用于導(dǎo)航和雷達(dá)系統(tǒng)等其他許多應(yīng)用場景中。 |