完美的陷阱:一种控制光偏振的新方法

江苏激光联盟导读:

完美的陷阱:一种控制光偏振的新方法 。

 

 

五氧化二钽和二氧化硅层的显微图像,每层只有千分之一毫米厚。它们一起形成了一面近乎完美的镜子。来源:Max-Planck-Institute for the Science of Light

对于量子通信或光学计算,重要的是测量和影响光波振荡的方向。现在,人们第一次可以用一种特殊的玻璃纤维来操纵连续激光的偏振,这种玻璃纤维的两端都装有镜子。该效应是由位于埃朗根的马克斯·普朗克光科学研究所的一组研究人员,以及来自瑞士、英国和德国的同事发现的。他们在《Nature Communications》杂志上发表了他们的发现。

 

 

说明纤维中的偏振如何从线性变化到圆形。来源:Max-Planck-Institute for the Science of Light

科学家们现在能够改变一个连续的光波的偏振,它在一个平面上振荡,变成一个以圆形的方式振荡的波——类似于一个开塞钻的形状。他们通过将红外激光射入一根两米长的二氧化硅玻璃纤维来达到这一效果。在两端都有特殊的镜子,反射超过99%的光,这些镜子是由瑞士Neuchâtel大学生产的五氧化二钽和二氧化硅薄片制成的。相比之下,普通浴室镜子的反射率只有90%左右。

光纤中的光被困在这些近乎完美的镜子之间,并开始改变它的行为:在光功率的某个阈值以上,偏振发生变化,光的偏振方向要么顺时针移动,要么逆时针移动。研究人员能够通过改变光的功率来控制方向。“从技术上讲,微型化我们的结构并将其集成到一个光学芯片中是可能的。”MPL微光学研究小组的负责人Pascal Del'Haye说。

 

 

光偏振模的Kerr相互作用。

在未来,人们可以将许多这样的设备安排到一个光子芯片上,以产生和控制复杂的偏振态,例如电信系统。此外,这些设备还可以作为高度敏感的传感器工作,并提高性能,例如用于人工智能应用的光学神经网络或量子信息处理系统。

 

 

实验设置。

来源:A Kerr polarization controller, Nature Communications (2022). DOI:10.1038/s41467-021-27933-x

创建时间:2022-02-28 10:35