大多數(shù)情況下,在處于受干擾的狀態(tài)下我們無(wú)法專心工作。但與這種普遍狀況相反,來(lái)自阿德萊德大學(xué)和蘇格蘭圣安德魯斯大學(xué)的一組研究人員,最近通過(guò)“干擾”激光在精確測(cè)量方面取得了突破。
研究者表示,團(tuán)隊(duì)利用光的波動(dòng)特性來(lái)創(chuàng)建由于干涉而產(chǎn)生的顆粒狀圖案,稱為“散斑”,它提供了對(duì)光和環(huán)境的敏感探測(cè)。這種方法將推進(jìn)光學(xué)和量子傳感技術(shù),增強(qiáng)下一代傳感器的性能,并產(chǎn)生新的測(cè)量設(shè)備,這些設(shè)備可能具有多種用途,包括醫(yī)療保健。
研究者解釋,通過(guò)使用一塊人類頭發(fā)寬度的玻璃纖維或一個(gè)空心球體,將光線打亂 成一種被稱為“散斑”的顆粒狀圖案,其中光線在出現(xiàn)之前會(huì)反彈很多次。這樣,散斑的原理可以直觀地展示出來(lái)。
如果將激光筆照射在粗糙的表面上,比如涂漆的墻壁或一塊磨砂膠帶,激光發(fā)出的光就會(huì)被打亂成顆粒狀的散斑圖案。
研究者說(shuō)道,通常,我們認(rèn)為擾亂信號(hào)意味著會(huì)丟失信息,但這里并非如此。如果移動(dòng)激光,可以看到的確切圖案會(huì)發(fā)生巨大變化。正是這種對(duì)變化的敏感性使得散斑成為一個(gè)很好的選擇精密測(cè)量。
該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)使用這些散斑圖案來(lái)測(cè)量光的波長(zhǎng)(或顏色),其精度為阿米(attometer),這相當(dāng)于測(cè)量足球場(chǎng)的長(zhǎng)度,精度相當(dāng)于一個(gè)原子的大小。在最新進(jìn)展中,團(tuán)隊(duì)使用散斑來(lái)測(cè)量氣體的折射率。材料的折射率可以反映光在該材料中的傳播速度,并且該折射率的變化可用于尋找材料特性的細(xì)微變化。
該團(tuán)隊(duì)希望這項(xiàng)研究工作不僅適用于醫(yī)療保健,也適用于具有各種應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)便攜式傳感器,包括檢測(cè)液體中的微量氣體或少量化學(xué)物質(zhì)。
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