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          [资讯]上海交大年夜研制出轨道角动量波导光子芯片 [复制链接]

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          只看楼主 倒序浏览 楼主  揭橥于: 2018-12-13
          近日,国际物理学声望期刊《物理评论快报》以“”为题,揭橥了上海交通大年夜学金贤敏团队最新研究成果,该文报导了世界上首个轨道角动量(OAM)波导光子芯片 DU4Prjb'  
          8>jd2'v{  
          _^ @}LVv+E  
          并且同时作为Editors’ Suggestion和Featured in Physics 亮点文章(highlighted article)在PRL网站澳门威尼斯人官网重点推荐。美国物理学会的《物理》期刊也做了同步揭橥亮点文章。 Ol@ YSkd  
          ]+S.#x`#  
          这是初次在光芯片内制备出可携带光子轨道角动量自由度的光波导,并实如今波导内高效和高保真地传输。 hE/y"SP3  
          I1(, J  
          这项研究进展使得将来在光子集成芯片内高效利用光子轨道角动量这一新兴的的自由度成为可能,为基于光子轨道角动量自由度的光信息和量子信息技巧芯片化集成化打开了大年夜门。 ZjJEjw  
          `qsn;  
          研究组揭橥文章前已为该波导芯片申请了创造专利 2? 7a\s  
          l>9ZAI\^  
          93y.u<,2;  
          带有螺旋形波阵面的轨道角动量光子经过过程芯片内的波导 FCmS3KIa,  
          t UW'E  
          3'6>zp  
          显微镜下所不雅察到的“甜甜圈”型波导的横截面,波导直径约为10微米
          ',* 6vbII  
          最近几年来,由于扭曲光(twisted light)独特的特点,具有“甜甜圈”分布的强度构造,螺旋型波阵面的位相构造,携带轨道角动量的动态特点,使其被广泛地利用于光束缚、光把持和光钳等范畴。 7"y"%+*/  
          ,G,T&W  
          不合于光的自旋角动量,轨道角动量具有无穷的拓扑荷和内涵的正交性,可认为模式多路分发供给巨大年夜的资本,用于解决通信体系上信道容量紧缩的问题。 f;%4O'  
          N1!|nS3w  
          而在量子威尼斯国际娱乐网站与量子信息范畴,光子轨道角动量,作为内秉的无穷维的自由度,可将其用于分发高维的量子态和构建高维希尔伯特空间的量子计算机。 uEuK1f`  
          *%cI,}%   
          大年夜范围地利用轨道角动量超出道理性的验证急切地请求成长集成器件将轨道角动量传输、产生和把持于一体化。 ji2if.t@  
          [XQoag;!  
          之前的工作,不论是利用可控的位相阵列,照样微环共振腔产生轨道角动量,均是将轨道角动量辐射到自由空间中,没法存在于芯片内部。 ;z7iUke0%  
          vexQP}N0  
          金贤敏团队经过过程飞秒激光直写技巧制备了首个波导横截面为“甜甜圈”型的三维集成的轨道角动量波导光子芯片,使得轨道角动量这一新兴自由度在芯片内操控得以在实验中初次实现。 ]IkjZ=  
          B: uW(E 
          这也将促进将来光子集成芯片上高维量子信息与高维量子计算的实现。 6q8qq/h)  
          P>kS$U)  
          传统的波导,由于其有效折射率太小而不克不及分开几近简并的轨道角动量模式。 #,qikKjt2  
          Oox5${#^  
          研究组经过过程三维飞秒激光直写技巧取得的“甜甜圈”波导可以有效地将简并的轨道角动量模式分开。 d=wzN3 ;-  
          *pv hkJ g(  
          此“甜甜圈”型波导是由12根相互之间有稍微堆叠的波导和高折射率芯所构成的。 \Jv6Igu  
          +B'9!t4 2  
          经过过程丈量从芯片出来的扭曲光与参考光的干涉和对芯片前后的态作投影丈量,实验验证了此波导可以高效高保真地传输低阶轨道角动量模式,特别是传输总效力高达60%。 .x1EdfHed/  
          v *~ yN*  
          对高阶模式,今朝加工出来的波导,会让其转化为低阶模式。同时实验发明,此波导也能够高保真地传输三比特的“qutrit”态,超出了传统的两比特的“qubit”态。 {N;XjV1x  
          ?P`]^#  
          这暗示着此波导将很有潜力可以用于高维量子态的传输与操控。 ZWVcCa 3  
          bd<zn*H Z*  
          gy<pN?Mw  
          审稿人对该项成果赐与了高度评价: <  v_?}  
          %-T]!3"n  
          1.“the first demonstration of OAM transmission through a waveguide on chip”(首个在芯片的波导上演示了轨道角动量的传输实验) WohK,<Or  
          2.“the first OAM carrying waveguide chip”(首个可携带轨道角动量的波导芯片) e[n T'e  
          3.“first promising steps towards integrated structures for OAM-carrying light and also might be considered an important step for the twisted light and optics community”(首个迈向轨道角动量集成构造的有前景的一步,同时对全部威尼斯国际娱乐网站范畴和扭曲光来讲是重要的一步) JCaT^KLz  
          S3j/(BG  
          由于此项研究的重大年夜意义,国际物理学声望期刊《物理评论快报》不但将金贤敏团队的这篇文章遴选为编辑推荐,同时还约请了之前20年来一向在国际顶级期刊《Nature》做编辑的Philip Ball撰写了 Twisted Light in a Photonic Chip [Physics 11, 125 (2018)]进行深刻报导。 XUUS N  
          v?h#Ym3e<  
          研究团队感激上海市科委重大年夜项目和国度天然科学基金重点项目标济困解危,感激中组部青年千人筹划、国度重点研发筹划、上海市教委和上海交大年夜致远学院的大年夜力支撑。
           
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          只看该作者 1楼 揭橥于: 2018-12-13
          “Mapping Twisted Light into and out of a Photonic Chip” ?exV:OKLb  
          光行世界优良广告位经久招租!接洽方法 → QQ:9652202  微旌旗灯号:cyqdesign
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          只看该作者 2楼 揭橥于: 2018-12-14
          好炫的图片
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          有甚么实际利用呢
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          只看该作者 5楼 揭橥于: 2018-12-14
          轨道角动量波导实际利用呢
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          只看该作者 6楼 揭橥于: 2018-12-14
          经过过程丈量从芯片出来的扭曲光与参考光的干涉和对芯片前后的态作投影丈量,实验验证了此波导可以高效高保真地传输低阶轨道角动量模式,特别是传输总效力高达60%。
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          只看该作者 7楼 揭橥于: 2018-12-14
          最近几年来,由于扭曲光(twisted light)独特的特点,具有“甜甜圈”分布的强度构造,螺旋型波阵面的位相构造,携带轨道角动量的动态特点,使其被广泛地利用于光束缚、光把持和光钳等范畴。
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          只看该作者 8楼 揭橥于: 2018-12-14
          看见到分辨到操控很长的路,不然没甚么用
          离线从业者007
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          只看该作者 9楼 揭橥于: 2018-12-14
          “甜甜圈”型波导
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          限100 字节
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