【資訊】擴(kuò)散光波導(dǎo)-能量傳輸 | Nature Physics

2024-12-20 15:58:46

能量的導(dǎo)波和傳輸（如電磁波導(dǎo)波和傳輸）支撐著許多現(xiàn)代技術(shù)，從長(zhǎng)距離光纖電信到芯片上的光學(xué)處理器。通常需要一種機(jī)制，將波或粒子指數(shù)地局域化在限定區(qū)域（如在邊界處的全內(nèi)反射）。

近日，英國(guó) 格拉斯哥大學(xué)（University of Glasgow）Kevin J. Mitchell，Daniele Faccio等，在Nature Physics上發(fā)文，報(bào)道了一種波導(dǎo)機(jī)制，這取決于指數(shù)限域的不同起源，并且因擴(kuò)散的物理性質(zhì)而產(chǎn)生。

Energy transport in diffusive waveguides.擴(kuò)散光波導(dǎo)中的能量傳輸

圖1: 光子密度模波導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。

圖2: 光子密度模實(shí)驗(yàn)。

圖3: 在彎曲波導(dǎo)中的光子密度模。

圖4: 包殼“夾雜物”的敏感性。

利用光演示了這一概念，并表明光子密度可作為導(dǎo)模，沿著嵌入在散射不透明材料中的核心結(jié)構(gòu)傳播，將光傳輸增強(qiáng)了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，并沿著非平凡的軌跡（如彎曲的軌跡）傳播。

這種波導(dǎo)機(jī)制也可以自然地發(fā)生，例如，在大腦周圍的腦脊液中和沿著人體中的肌腱，并且在遵循相同物理學(xué)的其他系統(tǒng)中，是可以預(yù)期的，例如中子擴(kuò)散。

來(lái)源：今日新材料

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