中山大学研究出新型弯曲光束,使得光可以沿具有任意椭圆度的螺旋轨迹传播

“光沿直线传播”这一现象早已为人们所熟知,然而在2007年,首个在自由空间中沿着弯曲轨迹传播的光束在实验上被观测到,自此弯曲光束引起了人们的广泛关注。这类弯曲传播的特殊光束使得其携带的信息和能量也能沿着特定的弯曲轨迹传播,因而能有效地避开障碍物的遮挡,在许多利用光束进行能量、信息以及物质传输的场景都具有非常重要的应用前景。

以往基于光线方法设计的弯曲光束只能沿着凸轨迹传播,也就是光束只能朝一个方向偏转而无法实现多次弯曲。为了解决这一问题,中山大学电子与信息工程学院集成光电子芯片与系统研究团队2015级直博生闻远辉在陈钰杰讲师和余思远教授的共同指导下,提出了一种利用分段叠加的方法实现多次弯曲光束的新理论方法。并通过集成光子学的微纳加工技术,在石英薄片上实现了根据该理论设计的光振幅相位调制,成功产生了能够沿着具有任意椭圆度的螺旋轨迹传播的弯曲光束,突破了传统的只能沿着单一方向偏转的限制,对弯曲光束的基础研究以及实际应用都具有推动作用。该研究成果已于7月15日在线发表在美国物理学会的学术刊物《Physical Review A》【1】,入选了该期的万花筒栏目【2】,并得到物理科普网站(Physics Buzz)的专门撰文报道【3】。最近,国际光子学顶级学术期刊《Nature Photonics》将这一工作作为研究亮点(Research Highlights)进行了报道【4】。

 

【1】http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevA.94.013829

【2】http://journals.aps.org/pra/kaleidoscope/July2016

【3】http://physicsbuzz.physicscentral.com/2016/07/winding-light-takes-new-pa...

【4】http://www.nature.com/nphoton/journal/v10/n10/full/nphoton.2016.194.html

 

本工作得到国家重点基础研究发展计划(973计划)、国家自然科学基金重大项目、光电材料与技术国家重点实验室等的大力支持。

 

通讯地址:广东省广州市大学城外环东路132号
邮政编码:510006

Copyright © 2007-2016, 中山大学电子与信息工程学院 , Sun Yat-sen University