Fyysikot luovat aikakäänteisiä optisia aaltoja

Queenslandin yliopiston (UQ) ja Nokia Bell Labsin optiikkatutkijat ovat kehittäneet uuden tekniikan optisten aaltojen ajan kääntymisen osoittamiseksi, mikä voi muuttaa kehittyneen biolääketieteellisen kuvantamisen ja tietoliikenteen aloja.

Fysiikassa aaltojen ajan kääntäminen ei tarkoita paluuta tulevaisuuteen; se kuvaa erityistä aaltotyyppiä, joka voi palata polun taaksepäin esineen läpi, ikään kuin katsellen liikkuvan aallon elokuvaa takaisinpäin. UQ:n tohtorit Mickael Mounaix ja Joel Carpenter yhdessä tohtori Nick Fontainen tiimin kanssa Nokia Bell Labsista ovat ensimmäiset, jotka osoittavat tällä kertaa optisten aaltojen kääntämisen kehittämällään laitteella, joka mahdollistaa valon täydellisen 3D-hallinnan optisen kuidun kautta.

"Kuvittele, että laukaisit lyhyen valosykkeen pienestä kohdasta sirontamateriaalin, kuten sumu, läpi", tohtori Mounaix sanoi. ”Valo alkaa yhdestä paikasta avaruudessa ja yhdestä ajankohdasta, mutta hajaantuu kulkiessaan sumun läpi ja saapuessaan toiselle puolelle moniin eri paikkoihin monina eri aikoina.

"Olemme löytäneet tavan mitata tarkasti, mihin kaikki sironnut valo saapuu ja milloin ja luoda sitten valosta "taaksepäin" version ja lähettää sen takaisin sumun läpi.

"Tämä uusi aikakäänteinen valoaalto palaa alkuperäiseen sirontaprosessiin, kuten elokuvan katseleminen tapaperin – lopulta saapuen lähteelle josta se alkoi: yksi paikka yhdellä ajan hetkellä."

Tohtori Carpenter sanoi, että valonsäteen taaksepäin versio, joka tunnetaan aikakäänteisaaltona, oli satunnaisen näköinen 3D-esine, kuin pieni valopilvi.

"Tämän valopilven luomiseksi sinun on otettava ensimmäinen valopallo, joka lentää järjestelmään, ja sitten veistää se haluamaasi 3D-rakenteeseen", tohtori Carpenter kertoo.

"Tämän kuvanveiston on tapahduttava biljoonasosan sekunnin asteikkona, joten se on liian nopea veistettäväksi millään liikkuvilla osilla tai sähköisillä signaaleilla.

Tohtori Fontaine sanoi, ettei ollut mitään laitetta, joka pystyisi täysin hallitsemaan ja muokkaamaan valonsädettä 3D:ssä, ennen kuin ryhmä kehitti tätä tekniikkaa.

"On erittäin tärkeää hallita valon jakoa mahdollisimman tarkasti monissa sovelluksissa, aina kuvantamisesta aina esineiden ansoittamiseen, erittäin voimakkaiden lasersäteiden luomiseen", tohtori Fontaine sanoi.

Uuden laitteen avulla tutkijat voivat suorittaa kokeita, jotka olivat aiemmin mahdottomia, testaamaan useiden alojen teoreettisia käsitteitä.

Aiheesta aiemmin:

Anti-laser ideoi langatonta tehonsiirtoa

Radiotiellä ajassa taaksepäin