光可以根据物质的性质在材料表面被吸收或反射，或者改变其形式并转化为热能。到达金属材料表面后，光也倾向于将能量损失给金属内部的电子，我们称之为“光学损失”的广泛现象。

使用光的超小型光学元件的生产很困难，因为光学元件的尺寸越小，光学损耗就越大。然而，近年来，以完全不同的方式使用光损耗的非厄米理论已被应用于光学研究。物理学的新发现是通过采用包含光损耗的非厄米理论，探索利用这种现象的方法，这与一般物理学不同，在一般物理学中，光损耗被认为是光学系统的一个不完美的组成部分。“因祸得福”是指看似灾难，但最终带来好运的事情。这个研究故事是物理学因祸得福。

POSTECH的JunsukRho教授(机械工程和化学工程系)和博士。来自POSTECH的候选人HeonyeongJeon和SeokwooKim(机械工程)以及波士顿东北大学(NEU)的YongminLiu教授及其联合研究团队能够使用非厄米元光栅系统控制光束的方向。该论文发表在《科学进展》杂志上。

当光入射到金属表面时，金属中的电子随着光波作为一个整体集体振荡。这种现象称为表面等离子体激元或SPP。“光栅耦合器”被广泛用作控制SPP方向的辅助设备。该设备的效率受到限制，因为它将直角入射光转换为非预期方向的SPP。

研究团队应用非厄米理论来克服这个缺点。首先，该团队计算了发生特定光损耗的理论异常点。然后，他们使用专门设计的非厄米特元光栅耦合器通过实验验证了其有效性。事实证明，元光栅耦合器可以有效地提供SSP的单向控制，这对于其他光栅耦合器来说几乎是不可能的。他们还可以通过控制元光栅的尺寸和距离使光和SPP沿相反方向传播。研究团队能够使用相同的元光栅设备将入射光转换为SSP，再转换回普通光。

该研究成果可用于各个领域的量子传感器研究，例如检测用于疾病诊断的抗原或大气中的有害气体，与工程相结合，可以打开广泛应用的大门。领导该团队的JunsukRho教授说：“这项研究将非厄米特光学带入了纳米级领域。它将有助于开发具有出色方向可控性和性能的未来等离子体器件。”

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：方向光学团队