维尔茨堡大学 让光存在吧——它是定向的:世界上第一个电动八木天线是在维尔茨堡大学物理系制造的
学分:JMU物理系 维尔茨堡大学的物理学家已经将电信号转换成光子，并使用一个只有800纳米大小的低辐射光学天线向特定方向辐射
定向天线将电信号转换成无线电波，并向特定方向发射，从而提高性能并减少干扰
这一原理在无线电波技术中很有用，对于小型化光源也很有意义
毕竟，几乎所有基于互联网的通信都利用光通信
光定向天线可以用于在不同的处理器内核之间以很小的损耗和光速交换数据
为了使天线能够在非常短的可见光波长下工作，这种定向天线必须缩小到纳米尺度
维尔茨堡物理学家在一份开创性的出版物中为这项技术奠定了基础:在《自然通讯》杂志上，他们首次描述了如何使用金制电驱动八木天线产生定向红外光
这种天线是由维尔茨堡大学实验物理学教授伯特·赫克特的纳米光学工作组开发的
“八木-宇田”这个名字源于两位日本研究人员，八木英寿和宇田信太郎，他们在20世纪20年代发明了天线
应用光学天线技术的规律 用于照明的八木-宇田天线是什么样子的？“基本上，它的工作方式和它的无线电波大佬们一样，”博士解释道
勒内·库尔洛克，纳米光学团队成员
施加交流电压使金属中的电子振动，结果天线辐射电磁波
“然而，在八木天线的情况下，这不是在所有方向上均匀发生的，而是通过使用特殊元件，即所谓的反射器和导向器，选择性地叠加辐射波，”库尔洛克说
“这导致一个方向的相长干涉和所有其他方向的相消干涉
因此，当作为接收器工作时，这种天线只能接收来自同一方向的光
将天线技术定律应用于辐射光的纳米尺度天线在技术上具有挑战性
不久前，维尔茨堡物理学家已经能够证明电驱动光天线的原理是有效的
但是为了制造相对复杂的八木天线，他们不得不提出一些新的想法
最终，他们成功了，这要归功于一种复杂的生产技术:“我们用镓离子轰击金，这使我们能够用所有的反射器和导向器以及必要的连接线，以极高的精度从高纯度金晶体中切割出天线形状，”伯特·赫克特解释道
在下一步中，物理学家将金纳米粒子放置在有源元件中，使其接触有源元件的一根导线，同时与另一根导线保持仅一纳米的距离
“这个间隙如此之窄，以至于当使用量子隧道过程施加电压时，电子可以穿过它，”库勒克解释说
由于反射器和导向器的特殊布置，这种电荷运动在天线中产生光频率的振动，该振动在特定方向上发射
准确性取决于控制器的数量 维尔茨堡的研究人员被他们的新型天线的不寻常特性所吸引，这种天线虽然很小，但却能向特定方向辐射光线
与“更大的对应物”无线电波天线一样，新型光学天线的光发射方向精度由天线元件的数量决定
“这使我们能够建造迄今为止世界上最小的能够向特定方向发光的电动光源，”赫克特详细说道
然而，在新发明准备用于实践之前，仍有许多工作要做
首先，物理学家必须研究接收光信号的对应物
其次，他们必须提高效率和稳定性
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