2020年10月14日
从显微镜到光纤数据传输，再到现代量子技术，光在科学和工业中扮演着重要的角色。欧洲杯线上买球特别是改变光的颜色，从而改变光的频率和波长的方法在现代应用中是非常重要的。
这些方法需要使用非线性晶体。例如，在这种晶体中，两个特定频率的光子可以变成一个频率是它两倍的光子，也就是说，两个红色的光子变成一个蓝色的光子。
然而，要使其工作，光通常必须以特定的方向和特定的偏振击中晶体。这种所谓的相位匹配往往严重限制了实际应用。博士带领的研究团队通过ETH量子电子学研究所瑞秋田庄教授一起群卢西奥Isa的材料,现在已经开发了一种方法可以获得高效倍频没有这样的微调,和传统方法相比也有其他优势。欧洲杯足球竞彩
看似不可调和的方法
研究人员的配方可以大致概括为:小胜于大，混乱胜于有序。这听起来很神秘，但格兰奇团队给自己布置的任务也是一个同样大的谜:“为了更好、更广泛地应用频率倍增，我们想要结合两种并不真正适合在一起的方法”，在Marie- sk -odowska-居里奖学金框架下领导这个项目的博士后Romolo Savo说。
在第一种方法中，不是使用单一的大晶体，而是使用许多小晶体的集合，它们的单个晶体轴指向随机的方向。这样一来，就不再需要严格控制入射光束的方向了。在众多的微型晶体中，有一些朝向有利，有一些朝向不利，但总的来说，它们总是会产生大量频率加倍的光。“这听起来有悖常理”,Savo承认,“我们的一些同事真的被使用紊乱的想法 - 但它有效！”
第二种方法是基于共振的增强作用。例如，如果微型晶体的组合是球形的，其直径大致等于光的波长，那么光波从球体壁上反复反射，球体内部的强度就会成倍增加，因此产生的光的频率也会加倍。因此，为了同时最佳地利用这两种效应，研究人员希望将无序结晶粉末塑造成微米大小的球体，以利用光的共振增强。他们打算用于这一目的的单个钛酸钡晶体必须非常小，只有大约50纳米大小，因此它们足够透明，可以让光线多次穿过它们，从而在微球中产生共振。
在喝咖啡休息的时候给点小费
“所以，我们有了这个伟大的想法，但不知道如何将许多微小的纳米晶体变成完美的微球”，的说有些。“然后，有一天，我们在咖啡休息期间遇到了Lucio Isa并告诉他关于我们的问题 - 他对我们有一个想法。”伊萨的建议是将纳米晶体粉末溶解在水中，将溶液与油混合，最后用力摇动所有东西——就像人们用醋和油制成的醋汁一样。
在由该过程产生的乳液内部，然后将水晶溶液的微小气泡形成，水逐渐通过油逐渐蒸发。最终，无序纳米晶体的微小，完美形状的球体仍然存在，这正是格兰奇和她的合作者之后。"从这条线索开始，我们开始与Isa的团队合作"格兰奇说：“顺便提及，这样的自发合作尚未预先计划，通常是最富有成效的。当然，我们立即尝试了ISA的食谱。”
多功能性加上物料储蓄
这个食谱奏效了——甚至比人们想象的还要好。“由无序纳米晶体组成的微小球体的频率倍增与入射光的方向无关，也可以在很宽的频率范围内工作。这使得它比传统晶体的倍频功能更多功能。”萨沃解释了。首先，研究人员使用70％的材料获得了相同的频率加倍光的产量。与普通晶体相反，光产率停止延长一定尺寸，继续随着微球的体积而增加。
来自粉末的高品质激光晶体
格兰奇和她的同事们现在想进一步改进他们的方法，例如在微球和它们所在的玻片之间添加一个间隔。这将使光损耗最小化。研究人员也开始考虑可能的应用。
从简单且廉价的纳米晶体粉末产生高性能非线性晶体的前景是激光技术的有趣。而且，可以将微球扩散到大区域上。这可能导致生产新型显示器，该显示器直接将红外范围内的图像转换为通过倍频倍增到可见图像中。然后可以在用于安全性和生命科学应用程序的摄像机中使用这种显示器。欧洲杯线上买球
参考
Savo R, Morandi A, Müller JS, Kaufmann F, Timpu F, Reig Escalé M, Zanini M, Isa L, Grange R:宽带mie驱动的随机准相位匹配。自然光子学，1. 10月20日，DOI：10.1038 / s41566-020-00701-x [http://dx.doi.org/10.1038/s41566-020-00701-x］
来源：https://ethz.ch/en.html.