昆士兰大学吉纳维芙·沃莱尔 学分:昆士兰大学 昆士兰大学和美国诺基亚贝尔实验室的光学研究人员开发了一种新技术来演示光波的时间反转,这可能会改变先进的生物医学成像和电信领域
物理学中波的时间反转并不意味着旅行回到未来;它描述了一种特殊类型的波,这种波可以沿着一条路径穿过一个物体,就像看一部反向播放的行波电影
UQ的博士
米克凯尔·穆奈克斯和博士
乔尔·卡彭特和博士
诺基亚贝尔实验室的尼克·方丹团队首次演示了光波的时间反转,使用了他们开发的新设备,该设备允许通过光纤对光进行完全三维控制
“想象一下,从一个小点发射一束短脉冲光穿过一些散射物质,比如雾,”博士说
穆奈克斯说
“光从空间中的一个位置和一个时间点开始,但是当它穿过雾时变得散射,并在许多不同的时间到达另一侧的许多不同的位置
“我们已经找到了一种方法,可以精确测量所有散射光到达的位置和时间,然后创建一个光的‘反向’版本,并通过雾将它发送回来
“这种新的时间反转光波将像反向观看电影一样,追溯最初的散射过程——最终到达源头,就像它开始时一样:在单一时间点的单一位置
" 学分:昆士兰大学 医生
卡彭特说,光束的反向版本,被称为时间反向波,是一个随机的三维物体,就像一小片光
“为了创造那片轻云,你需要把一个初始的光球飞入系统,然后把它雕刻成你想要的三维结构,”博士说
卡彭特说
“雕刻需要在万亿分之一秒的时间尺度上进行,所以用任何运动部件或电信号来雕刻都太快了——想象一下,用一个没有运动部件的静态设备高速拍摄一个粘土球,把球切成薄片,转移碎片,然后重新组合碎片,产生一个输出雕塑,所有这些都是在粘土飞行时进行的,没有减速
医生
方丹说,在研究小组开发这项技术之前,没有任何设备可以完全控制和塑造三维光束
“对于许多应用来说,尽可能精确地控制光的传输是非常重要的,从成像到用光捕捉物体,到产生非常强的激光束,”Dr
方丹说
使用新设备,研究人员将能够进行以前不可能的实验,将许多领域的理论概念付诸实践
这项研究发表在《自然通讯》上
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