新技术让光线行为“改头换面”

记者从南开大学得知，日前，该校物理科学学院金亮副教授与宋智教授合作，利用单向破坏性干预展现的独有非对称性，首次让光线不道德“改头换面”，构建了不倚赖入射光方向的光波传播以及单向激光升空。涉及研究论文公开发表在新一期物理学期刊《物理评论快报》上。

据介绍，光在传播过程中不会入射和光线。光在时间反演恒定的系统里传播，从一个方向入射光和入射的光与反方向入射光和入射的光完全相同，这称作光学互易。

为了构建对光线的给定操纵，转变光线“面貌”，必须再行毁坏光的互易性。以往，让光线“改旗易帜”，一般来说须要利用光学非线性系统或者水解镝等磁光介质。

包含简单的非线性系统以及磁光材料的局限性很大地容许了该领域的光学发展。因此，如何不倚赖光学非线性系统和磁光介质毁坏光学互易性是一个富裕挑战性的物理难题。目前，PT（宇称—时间）平面光学开放系统虽可以构建光的非互易光线，还无法构建光的非互易性入射。

金亮和宋智在研究中利用单腔边耦合的谐振腔阵列新的设计了阿哈罗诺夫－玻姆干涉仪，利用制备磁构建了入射光波的单向破坏性干预。实验结果显示，光波从忽略方向入射光时，出射波振幅的平面被毁坏；在边耦合腔中引进力学系统或增益，还可毁坏出射波几率的平面，光的互易性被完全毁坏。

此单向破坏性干预还具备双向无光线特性，为光的设计调制及操纵转变带给了很大便捷，可便利地应用于光学构建器件，为新型吸收器、整流器、隔离器、调幅器等光操纵器件及新型激光器的设计获取了全新思路。这一研究还获得了国家自然科学基金以及天津市自然科学基金的资助。

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