科學家研製世界首臺反雷射器 可吸收光束

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【大紀元2011年02月18日訊】(大紀元記者陳俊村編譯報導)在雷射問世半個世紀之後,美國耶魯大學科學家研製出世界上首臺反雷射器(anti-laser),可藉由光束間互相干涉的作用消耗雷射光,達到將光束吸收的目的。這項發明或能運用於光學電腦和放射線醫學等領域。

據PhysOrg.com網站報導,科學家於1960年發明雷射光。傳統的雷射利用半導體製成的所謂「增益介質」(gain medium)產生一束聚焦的相干光束,這種光束有相同的頻率和振幅,而且運行方向一致。

耶魯大學物理學家史東(Douglas Stone)與其領導的研究團隊最近研製出一種稱為相干完全吸收器(coherent perfect absorber,CPA)的反雷射器,可將兩束相同頻率的光集中在含有矽晶片的腔室中,此矽晶片作為「損耗介質」(loss medium)捕捉光波,直到光波在前後振蕩過程中被完全吸收並轉化成熱量。

理論上,CPA可以吸收99.999%的光,但由於實驗條件的限制,目前只能吸收99.4%。電腦模擬顯示,CPA的大小也可以從現有的1厘米發展到6微米(相當於人類頭髮粗細的1/20)。

研究人員展示了使用一般矽晶片所製CPA吸收近紅外光放射線的效果。他們希望在不斷改善之後,將來CPA能夠吸收應用在光纖通訊中的可見光和特定紅外光波段。

史東相信,CPA將來可用於製造下一代電腦——光學電腦的零件,包括:光學開關、探測器等。這種光學電腦由光提供動力,而非電源。此外,CPA原理可能也能運用在放射線醫學領域,使電磁輻射對準人體組織中很小的某個區域,用以治療或成像。

上述研究發表於2月18日出版的《科學》期刊上。

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