Science:光的“漏斗”

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Science:光的“漏斗”

原标题:Science:光的“漏斗”

图1:光漏斗捕获光信号示意图

撰稿 | 李迪

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导读

维尔茨堡大学与罗斯托克大学的物理学家合作开发了一种光漏斗装置。

罗斯托克大学AlexanderSzameit教授领导的研究小组利用“非厄米趋肤效应”的物理机制,可以将10公里长的光纤中的光信号聚焦在一个特定的点上,实现了“光漏斗”。它可以作为超敏光学探测器的新平台。

Ronny Thomale教授在维尔茨堡的Julius-Maximilian大学担任理论凝聚态物理的教授,发现和理论描述物质的新量子态是他的主要研究领域之一。

他说:“在理论物理学家的实践中,为一种新的物理现象发展一种理论,然后寻找新的实验来激发这种效应,是最激动人心的时刻之一。”

02

研究背景

拓扑物质已经成为当代物理学研究中最活跃的领域之一。

拓扑一词来源于古希腊语,意为“学习”和“地方”,是一门以数学为主的学科,现在已广泛扩展到物理学,包括光学。

拓扑材料与其他合成物质一起,形成了更广阔的研究方向——拓扑超材料。

物理学家们并不满足自然界提供的物质和化学成分,开发了由人工定制的自由度组成的合成晶体。

Thomale和Szameit开发的“光漏斗”,选择的就是一种拓扑光纤,光沿着光纤传导,同时允许进行详细的空间分辨操作。

实验中在处理周期系统时,经常近似为“无限扩展”,因为边界处微小变化不会引起系统的明显偏差,一个著名例子是厄米Su Schrieffer Heeger (SSH)模型中的拓扑边界模式。

然而,最近有人提出,当某些系统中的非厄米性不是增益和损耗导致的,而是由于在各向异性的晶格中,一个界面的存在导致所有的本征模态在这个界面上局域化,这一现象被称为“非厄米趋肤效应”。

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