來自韓國(guó) POSTECH 和美國(guó)東北大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)成功地使用非厄米元光柵控制光，將光損耗變成了一種有益的工具。他們開發(fā)了一種使用專門設(shè)計(jì)的元光柵耦合器控制光方向的新方法。這一突破可以推進(jìn)量子傳感器研究，并帶來一系列新應(yīng)用，例如疾病診斷和污染檢測(cè)。
光是一種非常脆弱和脆弱的物理現(xiàn)象。光可以根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)在材料表面被吸收或反射，或者改變其形式并轉(zhuǎn)化為熱能。到達(dá)金屬材料表面后，光也傾向于將能量損失給金屬內(nèi)部的電子，我們稱之為“光損失”的廣泛現(xiàn)象。
生產(chǎn)以各種方式利用光的超小型光學(xué)元件非常困難，因?yàn)楣鈱W(xué)元件的尺寸越小，光學(xué)損耗就越大。然而，近年來，以完全不同的方式使用光損耗的非厄米理論已被應(yīng)用于光學(xué)研究。物理學(xué)的新發(fā)現(xiàn)正在采用包含光損耗的非厄米理論，探索利用這種現(xiàn)象的方法，這與將光損耗視為光學(xué)系統(tǒng)的不完美組成部分的一般物理學(xué)不同。“因禍得福”是指最初看似災(zāi)難但最終帶來好運(yùn)的事情。這個(gè)研究故事是物理學(xué)因禍得福。
來自 POSTECH 的 Junsuk Rho 教授(機(jī)械工程和化學(xué)工程系)和來自 POSTECH 的博士生 Heonyeong Jeong 和 Seokwoo Kim(機(jī)械工程)，以及波士頓東北大學(xué) (NEU) 的 Yongmin Liu 教授及其聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)能夠使用非厄米元光柵系統(tǒng)控制光束的方向。該論文發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》上。
當(dāng)光入射到金屬表面時(shí)，金屬中的電子與光波一起作為一個(gè)整體振動(dòng)。這種現(xiàn)象稱為表面等離子體激元或 SPP。“光柵耦合器”被廣泛用作控制 SPP 方向的輔助設(shè)備。該設(shè)備的效率受到限制，因?yàn)樗鼘⒅苯侨肷涔廪D(zhuǎn)換為非預(yù)期方向的 SPP。
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