近日，美國(guó)耶魯大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的一組研究人員開(kāi)發(fā)了一種突破性的“反激光”系統(tǒng)，可以引導(dǎo)光和其他電磁波進(jìn)行信號(hào)處理，而不會(huì)產(chǎn)生任何不必要的信號(hào)反射。這一創(chuàng)新可以推進(jìn)局域網(wǎng)絡(luò)、光子學(xué)領(lǐng)域和其他應(yīng)用，相關(guān)研究成果近期發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）雜志上。

團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人道格拉斯·斯通（A．Douglas Stone）在10多年前領(lǐng)導(dǎo)了另一個(gè)團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)造了“反激光器”或“相干完美吸收器”（CPA）。反激光不是像激光那樣發(fā)射光束，而是以同樣的精度來(lái)吸收輸入的光。

在激光中，光在兩個(gè)鏡子之間來(lái)回反射，每次都會(huì)通過(guò)一種被稱為“增益介質(zhì)”的放大材料實(shí)現(xiàn)光放大。在普通散射光源中，原子獨(dú)立輻射并產(chǎn)生許多不同波長(zhǎng)的光，因此光會(huì)向多個(gè)方向傳播。然而，在激光中，原子以相同的頻率和方向輻射，從而產(chǎn)生了單一波長(zhǎng)的集中光束。

反激光器使用的也不是放大材料，而是使用一種吸收光的材料（即“損耗介質(zhì)”）。在其最簡(jiǎn)單的版本中，反激光器會(huì)將一束激光分成兩束，并將兩束光束相互引導(dǎo)，在如紙薄的硅片上相遇。接著，光波被精確地調(diào)諧，彼此相互“鎖住”并被捕獲，然后消散轉(zhuǎn)化為熱量。

研究人員正是基于這一概念，開(kāi)發(fā)了一種基于“無(wú)反射散射模式”（RSM）的設(shè)備。這種設(shè)備不是吸收聲波，而是將聲波重定向到特定的通道。

有了光纖和現(xiàn)代光子電路，引導(dǎo)光而不讓任何光反射回來(lái)是非常有價(jià)值的。該設(shè)備消除了信號(hào)路由器面臨的一大障礙——信號(hào)反射，而信號(hào)路由器恰恰是現(xiàn)代納米光子和射頻網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組成部分。

下一步，研究人員們計(jì)劃制造一種吸收可以忽略不計(jì)的類似設(shè)備，這樣所有的能量都能有效地引導(dǎo)用于發(fā)揮其信息傳輸或傳感功能。