Forskere opdager nye måder at vride og skifte lys på

Resultaterne fra National Physical Laboratory's (NPL) seneste forskning inden for fotonik kan åbne døre til nye kvanteteknologier og telesystemer

Forskere fra National Physical Laboratory (NPL) har afsløret usædvanlige kvaliteter i lys, der kan vise vejen til helt nye elektroniske enheder og applikationer. Lys bruges i vid udstrækning inden for elektronik til telekommunikation og computing. Optiske fibre er blot et almindeligt eksempel på, hvordan lys bruges til at lette telefonopkald og internetforbindelser over hele kloden.

Som skitseret i dag i Fysisk gennemgangsbreve , NPL -forskere undersøgte, hvordan lys kan styres i en optisk ringresonator, en lille enhed, der kan gemme ekstremt høje lysintensiteter. Ligesom visse 'hvisker' kan rejse rundt i et hviskende galleri og blive hørt på den anden side, i en optisk ring resonatorer bølgelængder af lys rundt om enheden.

Den første af sin slags undersøgelse bruger optiske ringresonatorer til at identificere samspillet mellem to typer spontane symmetribrud. Ved at analysere, hvordan tiden mellem lyspulser varierede, og hvordan lyset polariseres, teamet har været i stand til at afsløre nye måder at manipulere lys på.

For eksempel, normalt vil lys adlyde det, der er kendt som 'tidsvendingssymmetri', hvilket betyder, at hvis tiden vendes om, lys skal rejse tilbage til dets oprindelse. Imidlertid, som denne forskning viser, ved høje lysintensiteter brydes denne symmetri inden for optiske ringresonatorer.

Francois Copie, videnskabsmand på projektet forklarer:"Ved ringsåning af ringresonatoren med korte impulser, de cirkulerende pulser inden i resonatoren vil enten ankomme før eller efter frøpulsen, men aldrig på samme tid. "

Som en potentiel ansøgning, dette kunne bruges til at kombinere og omarrangere optiske pulser f.eks. i telekommunikationsnetværk.

Forskningen viste også, at lys spontant kan ændre dets polarisering i ringresonatorer. Det er, som om en guitarstreng oprindeligt blev plukket i lodret retning, men pludselig begynder at vibrere enten i en cirkulær bevægelse med uret eller mod uret.

Dette har ikke kun forbedret vores forståelse af ikke -lineær dynamik i fotonik, hjælper med at styre udviklingen af ​​bedre optiske ringresonatorer til fremtidige applikationer (f.eks. i atomure til præcis tidsholdning), men vil hjælpe forskere med bedre at forstå, hvordan vi kan manipulere lys i fotoniske kredsløb i sensorer og kvanteteknologier.

Pascal Del'Haye, Seniorforsker, National Physical Laboratory (NPL) sagde:"Optik er blevet en vigtig del af vores telekommunikationsnetværk og computersystemer. At forstå, hvordan vi kan manipulere lys i fotoniske kredsløb, hjælper med at låse op for en lang række nye teknologier, herunder bedre sensorer og nye kvantefunktioner, som vil blive stadig vigtigere i vores hverdag."