完美的陷阱：一種控制光偏振的新方法

江蘇鐳射聯盟導讀：

完美的陷阱:一種控制光偏振的新方法。

五氧化二鉭和二氧化矽層的顯微影象，每層只有千分之一毫米厚。它們一起形成了一面近乎完美的鏡子。來源：Max-Planck-Institute for the Science of Light

對於量子通訊或光學計算，重要的是測量和影響光波振盪的方向。現在，人們第一次可以用一種特殊的玻璃纖維來操縱連續鐳射的偏振，這種玻璃纖維的兩端都裝有鏡子。該效應是由位於埃朗根的馬克斯·普朗克光科學研究所的一組研究人員，以及來自瑞士、英國和德國的同事發現的。他們在《Nature Communications》雜誌上發表了他們的發現。

說明纖維中的偏振如何從線性變化到圓形。來源：Max-Planck-Institute for the Science of Light

科學家們現在能夠改變一個連續的光波的偏振，它在一個平面上振盪，變成一個以圓形的方式振盪的波——類似於一個開塞鑽的形狀。他們透過將紅外鐳射射入一根兩米長的二氧化矽玻璃纖維來達到這一效果。在兩端都有特殊的鏡子，反射超過99%的光，這些鏡子是由瑞士Neuchâtel大學生產的五氧化二鉭和二氧化矽薄片製成的。相比之下，普通浴室鏡子的反射率只有90%左右。

光纖中的光被困在這些近乎完美的鏡子之間，並開始改變它的行為:在光功率的某個閾值以上，偏振發生變化，光的偏振方向要麼順時針移動，要麼逆時針移動。研究人員能夠透過改變光的功率來控制方向。“從技術上講，微型化我們的結構並將其整合到一個光學晶片中是可能的。”MPL微光學研究小組的負責人Pascal Del'Haye說。

光偏振模的Kerr相互作用。

在未來，人們可以將許多這樣的裝置安排到一個光子晶片上，以產生和控制複雜的偏振態，例如電信系統。此外，這些裝置還可以作為高度敏感的感測器工作，並提高效能，例如用於人工智慧應用的光學神經網路或量子資訊處理系統。

實驗設定。

來源：A Kerr polarization controller, Nature Communications (2022). DOI:10.1038/s41467-021-27933-x

江蘇鐳射聯盟陳長軍原創作品！