巴斯大学 轻信用梳:巴斯大学 在自然界中，就像在日常生活中一样，我们被共振所包围——这种现象描述了每个物体有一个它喜欢振动的频率
吉他弦的音符和大本钟的声音是共鸣的例子
共振附近的振动会产生强烈的冲击
如果士兵步调一致，桥梁就会坍塌；一个孩子可以通过以正确的速度移动腿来“推动”自己荡秋千，同一张桌子上的两个钟摆会同步
这些例子显示了当以特定(即共振)频率向物体提供能量时，赋予该物体的增强的灵敏度
难怪物理学家和工程师总是在寻找利用共振的方法，通过施加最小的能量来引发有用的效应和强烈的反应
现在，巴斯大学的一组物理学家已经找到了一种方法，利用共振在被称为微谐振器的结构中更有效地利用光能
对于光来说，微型谐振器就像一个微型跑道，光子绕着圆圈盘旋
光由不同颜色的光子组成，每种颜色对应于以特定波长和频率振荡的波
如果在谐振器周围形成一个完整的环路后，这些波的峰值到达相同的点，那么当相对于频率测量时，谐振器的能量存储容量达到最大值
换句话说，谐振器和里面的光产生共振
谐振器储存能量的能力以谐振的锐度为特征，也称为精细度
物理学家陷入了最大化谐振器的精细度的竞赛中，以便在单个谐振器中存储尽可能多的能量
原因不仅仅是吹牛的权利
当高光能在谐振器中循环时，它开始显示出有趣的特性
例如，谐振器开始产生新频率的光子，从而产生不同颜色的光子
一种新创造的彩虹色被称为频率梳
梳子的许多有用的特性使得研究“光学频率梳技术”的研究人员获得了2005年诺贝尔物理学奖
与天空中的彩虹不同，谐振器中产生的彩虹不会显示连续的颜色光谱
取而代之的是，它包含一个规则的等间距的颜色图案，类似于梳子上的牙齿
这些齿的规则性使得这些梳子可以用于超精确的测量——例如，距离和时间
巴斯大学的研究发现，提高光物质相互作用的强度来制造频率梳并不是高精度微型谐振器重要的唯一原因
如果精细度相对较小，那么围绕其中一个共振调谐激光会导致给定的梳齿连续调整其颜色
然而，达到几千到几万的精细度，开始打破这种连续性
当连续性被打破时，被调谐产生一对具有两种特定颜色的光子的激光需要通过“空闲间隔”，然后下一种颜色才会被点燃
在此间隔期间，不能转换成新的颜色
在共鸣理论的语言中，音程创造被称为阿诺德舌头
阿诺德舌头是振荡器网络中经常出现的现象
我们大脑中的神经元根据阿诺德舌头的规则工作，以同步信号的传输
巴斯研究中报道的微型谐振器舌头代表了一个狭窄的舌状结构图，显示了如何调整激光参数来产生或不产生新的颜色
光子对产生过程是支撑用于各种应用，特别是用于光学数据处理和传输的可调谐光源的发展的关键现象
发现光子对产生和阿诺德舌头之间的联系有望提高这一过程的效率
通过将微型谐振器冷冻到制造它的分子停止振动的温度，可以进一步增加精细度
这有望引发操纵光子的新方法，巴斯团队计划下一步研究这些方法
巴斯光子学和光子材料中心的德米特里·斯克里宾教授是这项研究的首席研究员，他说:“自2005年诺贝尔奖以来，梳状技术已经迅速缩小到计算机芯片的尺寸
这意味着小型化频率梳发生器可以有无数不同的应用，例如污染监测、雷达技术和发现新行星
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