Подобно просмотру фильма в обратной перемотке, физики продемонстрировали новую технику обращения во времени волны оптического света.
Это не означает, что они фактически повернули вспять течение времени; скорее, они нашли способ побудить оптическую волну проделать путь в обратном направлении, возвращаясь к своей исходной точке.
Впервые обращение оптических волн было достигнуто с полным контролем над всеми степенями свободы света одновременно.
Это было бы грандиозным достижением само по себе, но необходимая высокая степень пространственно-временного контроля имеет значение для таких приложений, как визуализация, нелинейная оптика и микроманипуляции.
Инверсия времени волн происходит, когда волна, распространившись через среду, повторно излучается с другой стороны таким образом, что она точно повторяет свой путь обратно к источнику. Эти два пути математически абсолютно одинаковы, за исключением направления времени.
Физики ранее достигли частичного пространственно-временного контроля оптических волн; но на более высоких частотах оптических волн их труднее измерить и, следовательно, контролировать.
Это то, что делает работу физиков из Университета Квинсленда (UQ) в Австралии и Nokia Bell Labs такой замечательной.
«Представьте, что из крошечной точки пропускается короткий световой импульс через какой-то рассеивающий материал, например туман, — объясняет физик UQ Микаэль Мунаикс.
«Свет возникает в одном месте в пространстве и в один момент времени, но рассеивается, когда проходит сквозь туман достигая другой стороны в разных местах в разное время. Мы нашли способ точно измерить, куда приходит весь рассеянный свет и в какое время, затем создать «обратную» версию света и отправить ее обратно через туман».
Переизлучаемый свет повторяет исходный процесс рассеяния, чтобы вернуться в единственную точку, из которой был испущен первый луч, в начальный момент времени.
Устройство команды состоит из формирователя импульсов для управления формой лазерных импульсов и многоплоскостного преобразования света, которое позволяет команде преобразовывать свет в пространстве.
Таким образом, исследователи могли управлять светом в двух пространственных степенях — амплитуде и фазе, а также в одном временном градусе, когда он проходил через оптическое волокно.
Исключительный контроль, достигнутый командой, можно увидеть в серии снимков. Они настроили устройство так, чтобы свет формировал формы, такие как буквы алфавита или смайлик.
Хотя изображения милые, они также вызывают большой интерес: такой уровень контроля может позволить волне сфокусироваться на области, недоступной традиционными средствами. Сама среда может использоваться для фокусировки повторно рассеянного света.
«Это новый тип управления в оптике, — пишут исследователи в своей статье, — может открыть много возможностей, которые не являются просто обобщениями предыдущих демонстраций для низкочастотных явлений с такими приложениями, как нелинейная микроскопия, микрообработка, квантовая оптика, оптический захват, нанофотоника и плазмоника, оптическое усиление и другие новые нелинейные пространственно-временные явления, взаимодействия и источники».
Исследование опубликовано в Nature Communications.
Подключение пятого поколения или «5G» для сотовых технологий стало стандартом для сетей всего около пяти…
Каждую секунду через вас проходит около триллиона крошечных частиц, называемых нейтрино. Созданные во время Большого…
На ночной стороне экзопланеты Астролабос всегда темно и бурно.Там, в постоянной тени, обращенной в сторону…
Вы видели Солнце, но никогда не видели его таким. Этот единственный кадр из видео, снятого…
Аналог черной дыры может рассказать нам кое-что о неуловимом излучении, теоретически испускаемом реальной вещью.Использование цепочки…
Охота на неуловимую Девятую планету продолжается, и новое исследование утверждает, что располагает «самыми убедительными статистическими…