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(huì)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(chē)并從其它波中汲取能量。 孤子是像一個(gè)像粒子一樣的局域波:當(dāng)它們穿過(guò)空間時(shí),它們保持它們的形狀和形態(tài),而不是像其他波一樣擴(kuò)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(ài)丁堡之間聯(lián)合運(yùn)河中的駁船突然停止后,形成了一個(gè)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(jìn)過(guò)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(dòng)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(guò)空間傳輸時(shí),波往往會(huì)消散。把一塊石頭扔進(jìn)一個(gè)池塘,當(dāng)它們從撞擊點(diǎn)散開(kāi)時(shí),波紋會(huì)慢慢地消失。而孤子波不會(huì)。 除了水波,孤子可以以光波的形式發(fā)生。Vahala的團(tuán)隊(duì)研究光孤子通過(guò)在微米尺度的循環(huán)電路稱為光學(xué)微腔中讓光孤子無(wú)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(shí)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(chǎng)景中。 |