超级军网新方法“以退为进”提高激光器光强度
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 09:32:07
新方法“以退为进”提高激光器光强度
来源：中国科技网-科技日报
2014年10月18日
2014年10月18日
[导读] 上图为对称发光的配对激光谐振器，下图为经过调试变为不对称发光模式，左侧光强明显增加。
新方法“以退为进”提高激光器光强度
颠覆常规通过增加损失收获更大能量
颠覆常规通过增加损失收获更大能量
上图为对称发光的配对激光谐振器，下图为经过调试变为不对称发光模式，左侧光强明显增加。
科技日报讯 （记者房琳琳）在诸如激光器等光学系统中，能量损失是影响功效的主要障碍，它以令人沮丧的方式持续不断地存在。
为了克服激光器系统能量损失，操作人员经常用超量光子或光束来刺激系统以获取所需。但是，美国华盛顿大学的工程师们最近用一种新方法扭转或消除了这种损失局面，而他们的方法正是通过给激光器系统增加一些“损失”来收获能量。换一种说法就是，他们已经发明了一种“以退为进”的妙招。这一成果发表在10月17日出版的《科学》杂志上。
该成果的实验团队由华盛顿大学电子系统工程系教授杨兰（音译）博士领衔，五名队员来自美国、日本和澳大利亚。他们共进行了三个实验总结出这一新妙招。
据物理学家组织网10月17日（北京时间）报道，在第一个实验中，他们通过改变对两个微型谐振器的距离改变其匹配状态，对其中一个采用“一给命令就消失”的可控操作；在第二个实验中，通过变化损失量，他们能操控匹配状态并测算出两个谐振器之间的光强度，结果，令人吃惊地发现，当能量损失增加的时候，两个谐振器的总强度先是上升然后又有所下降，但最终重新显现出了较高的光强度；在第三个实验中，他们通过在二氧化硅中增加损失量获得了两个非线性现象。
“光强度在光学系统中是一个非常重要的参量。”杨兰说，“不同于给系统增加更多能量的标准方法，我们反其道而行之，通过调节损失量来获取更有效的能量。”
实验系统包括两个微小的直接匹配的二氧化硅谐振器，每一个都配备了不同的熔锥光纤连接器，能将光线从一个激光发射器的二极管引导到感光探测器；光纤逐渐变窄，确保光线在光纤和谐振器的正中间。杨兰说，这个构想可以在任何配对物理系统中应用。
关键器件是一种叫做“铬涂层二氧化硅纳米锥”的微型装置，能让其中一个微型谐振器产生光强损失。这个微型装置被放置在调控范围只有20纳米的极微小的光泄漏区域中。“用铬来做涂层，是因为它是一种能大量吸收1550纳米波长的材料，而且能很好地对它调控‘损失’程度。”研究人员说。另一种关键装备，是“纳米定位器”，能通过调节距离来控制配对谐振器之间的长度。
“损失获能”现象具有“例外点”的特征，这种特征对系统特性影响甚大。在近些年的物理学研究中，“例外点”贡献了一系列“反常”的表现和结果。“当我们调试系统达到‘例外点’，基于光强度的非线性过程都受到了影响。”
“这项研究的美好之处在于，通常来讲，‘损失’被认为是不好的，但是我们把它变成了好的进而扭转了坏的影响，我们用激光器实现了这一点。”杨兰说。除了对激光器技术发展有所裨益，他们的发现成果在其他物理学领域，比如光子晶体表现、电浆子结构和超材料等研究领域中，也会激发针对“损失”效果的新研究计划。
总编辑圈点
“I am so sorry for your loss!”在英语中，“损失”通常让人感到“遗憾”；在物理学激光器领域，光的“损失”同样使人懊恼烦躁，减少“损失”是绝大多数人的惯性思维。然而，美国科学家打破思维定势，非但不鄙视、不回避，反而把“损失”当成了调节“遗憾”程度的工具，好个“以毒攻毒”！那些唯“经典”是从，唯“导师”马首是瞻的科技“工匠”，跟“巨匠”的差别，可能缺乏的正是对自己下“毒”的狠劲。从这个意义上讲，面对诺奖空谈“中国不哭”，不如先来个去伪存真，搞清楚何为真正的科学思维。
新方法“以退为进”提高激光器光强度
来源：中国科技网-科技日报
2014年10月18日
[导读] 上图为对称发光的配对激光谐振器，下图为经过调试变为不对称发光模式，左侧光强明显增加。
新方法“以退为进”提高激光器光强度
颠覆常规通过增加损失收获更大能量
上图为对称发光的配对激光谐振器，下图为经过调试变为不对称发光模式，左侧光强明显增加。
科技日报讯 （记者房琳琳）在诸如激光器等光学系统中，能量损失是影响功效的主要障碍，它以令人沮丧的方式持续不断地存在。
为了克服激光器系统能量损失，操作人员经常用超量光子或光束来刺激系统以获取所需。但是，美国华盛顿大学的工程师们最近用一种新方法扭转或消除了这种损失局面，而他们的方法正是通过给激光器系统增加一些“损失”来收获能量。换一种说法就是，他们已经发明了一种“以退为进”的妙招。这一成果发表在10月17日出版的《科学》杂志上。
该成果的实验团队由华盛顿大学电子系统工程系教授杨兰（音译）博士领衔，五名队员来自美国、日本和澳大利亚。他们共进行了三个实验总结出这一新妙招。
据物理学家组织网10月17日（北京时间）报道，在第一个实验中，他们通过改变对两个微型谐振器的距离改变其匹配状态，对其中一个采用“一给命令就消失”的可控操作；在第二个实验中，通过变化损失量，他们能操控匹配状态并测算出两个谐振器之间的光强度，结果，令人吃惊地发现，当能量损失增加的时候，两个谐振器的总强度先是上升然后又有所下降，但最终重新显现出了较高的光强度；在第三个实验中，他们通过在二氧化硅中增加损失量获得了两个非线性现象。
“光强度在光学系统中是一个非常重要的参量。”杨兰说，“不同于给系统增加更多能量的标准方法，我们反其道而行之，通过调节损失量来获取更有效的能量。”
实验系统包括两个微小的直接匹配的二氧化硅谐振器，每一个都配备了不同的熔锥光纤连接器，能将光线从一个激光发射器的二极管引导到感光探测器；光纤逐渐变窄，确保光线在光纤和谐振器的正中间。杨兰说，这个构想可以在任何配对物理系统中应用。
关键器件是一种叫做“铬涂层二氧化硅纳米锥”的微型装置，能让其中一个微型谐振器产生光强损失。这个微型装置被放置在调控范围只有20纳米的极微小的光泄漏区域中。“用铬来做涂层，是因为它是一种能大量吸收1550纳米波长的材料，而且能很好地对它调控‘损失’程度。”研究人员说。另一种关键装备，是“纳米定位器”，能通过调节距离来控制配对谐振器之间的长度。
“损失获能”现象具有“例外点”的特征，这种特征对系统特性影响甚大。在近些年的物理学研究中，“例外点”贡献了一系列“反常”的表现和结果。“当我们调试系统达到‘例外点’，基于光强度的非线性过程都受到了影响。”
“这项研究的美好之处在于，通常来讲，‘损失’被认为是不好的，但是我们把它变成了好的进而扭转了坏的影响，我们用激光器实现了这一点。”杨兰说。除了对激光器技术发展有所裨益，他们的发现成果在其他物理学领域，比如光子晶体表现、电浆子结构和超材料等研究领域中，也会激发针对“损失”效果的新研究计划。
总编辑圈点
“I am so sorry for your loss!”在英语中，“损失”通常让人感到“遗憾”；在物理学激光器领域，光的“损失”同样使人懊恼烦躁，减少“损失”是绝大多数人的惯性思维。然而，美国科学家打破思维定势，非但不鄙视、不回避，反而把“损失”当成了调节“遗憾”程度的工具，好个“以毒攻毒”！那些唯“经典”是从，唯“导师”马首是瞻的科技“工匠”，跟“巨匠”的差别，可能缺乏的正是对自己下“毒”的狠劲。从这个意义上讲，面对诺奖空谈“中国不哭”，不如先来个去伪存真，搞清楚何为真正的科学思维。
http://www.wokeji.com/jbsj/yb/201410/t20141018_841427.shtml