metasurface ที่กำหนดค่าใหม่ได้จะควบคุมแสงที่ไม่ต่อเนื่องกันในเวลาน้อยกว่าหนึ่งพิโกวินาที

metasurface ที่กำหนดค่าใหม่ได้จะควบคุมแสงที่ไม่ต่อเนื่องกันในเวลาน้อยกว่าหนึ่งพิโกวินาที

จากความก้าวหน้าล่าสุดนักวิจัยในสหรัฐอเมริกาได้ออกแบบแหล่งกำเนิดแสงใหม่ที่สามารถบังคับลำแสงที่ไม่ต่อเนื่องในช่วงเวลาที่สั้นมาก พัฒนาและเพื่อนร่วมงาน ในนิวเม็กซิโก แหล่งที่มานี้มี ที่กำหนดค่าใหม่ได้ซึ่งฝังด้วยจุดควอนตัม ด้วยการพัฒนาเพิ่มเติม แนวคิดนี้สามารถนำไปใช้ในการปรับปรุงการแสดงความเป็นจริงเสมือน เซ็นเซอร์สำหรับยานยนต์ไร้คนขับ และระบบไฟส่องสว่าง

แบบออปติคัล

ประกอบด้วยรูปแบบของส่วนประกอบขนาดเล็ก ซึ่งแต่ละส่วนมีปฏิสัมพันธ์กับแสง คุณสมบัติทางแสง เกิดขึ้นจากผลรวมของส่วนประกอบเหล่านี้ และ สามารถนำมาใช้เพื่อสร้างส่วนประกอบทางแสงที่เป็นประโยชน์ เช่น เลนส์แบน ที่กำหนดค่าใหม่ได้มีคุณสมบัติทางแสงที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วย

วิธีการควบคุม เปิดการใช้งานที่เป็นไปได้มากยิ่งขึ้น เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิจัยได้สร้าง ที่กำหนดค่าใหม่ได้ ซึ่งสามารถนำแสงเลเซอร์ไปยังทิศทางเฉพาะได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นได้เพราะแสงเลเซอร์สอดคล้องกัน แสงทั้งหมดอยู่ในเฟสและที่ความยาวคลื่นเดียวกัน อย่างไรก็ตาม การควบคุมด้วยลำแสงนี้

ไม่สามารถทำได้สำหรับแสงที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดในชีวิตประจำวัน เช่น ไฟ LED และหลอดไส้ “ปัจจุบัน ไม่มี ‘อุปกรณ์’ ที่สามารถเปล่งแสงได้เหมือน LED และบังคับทิศทางที่เปล่งแสงแบบไดนามิกไปยังทิศทางใดทิศทางหนึ่งในเวลาเดียวกัน” 

จุดควอนตัมในการศึกษาของพวกเขา ทีมงานของได้แก้ไขข้อบกพร่องนี้โดยการออกแบบ ใหม่ การออกแบบของพวกเขามี ที่ฝังควอนตัมดอทซึ่งวางอยู่บนกระจกที่หักเหแสง นี่คือกระจกที่ประกอบขึ้นจากหลายชั้นซึ่งจัดเรียงเป็นระยะๆ โดยมีดัชนีการหักเหของแสงที่แตกต่างกัน กระจก สะท้อนแสง

ในช่วงความยาวคลื่นแคบๆ ในขณะที่ปล่อยให้แสงอื่นๆ ผ่านเข้ามา ควอนตัมดอทแต่ละจุดปล่อยแสงที่ไม่ต่อเนื่องกัน และในการทดลอง ทีมของสังเกตว่าเมตาเซอร์เฟสทำให้แสงที่ไม่ต่อเนื่องกันจากควอนตัมดอทเกิดการเปลี่ยนแปลงเฟส การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ยับยั้งไม่ให้แสงกระจายออกไปในมุมกว้าง 

และทำให้

แสงส่วนใหญ่กระจายไปในทิศทางเดียวแทน ทิศทางการแพร่กระจายของแสงถูกควบคุมโดยการยิงพัลส์เลเซอร์ที่แตกต่างกันสองชุดที่เมตาพื้นผิว พัลส์หนึ่งจะแก้ไขดัชนีการหักเหของแสงชั่วคราวในขณะที่พัลส์อื่นทำให้จุดควอนตัมเปล่งแสง เป็นการดัดแปลงนี้ที่ควบคุมแสงที่ปล่อยออกมา

“เราสามารถควบคุมการแผ่รังสีที่ไม่ต่อเนื่องกันจากจุดควอนตัมที่ฝังอยู่ในพื้นผิวเมตาในช่วง 70 องศา” ยิ่งไปกว่านั้น ยังสามารถบังคับทิศทางแสงในช่วงเวลาย่อยพิโควินาทีได้ ชี้ให้เห็นว่าการออกแบบส่วนใหญ่เป็นเพียงการพิสูจน์แนวคิดสำหรับตอนนี้ โดยยังมีพื้นที่อีกมากสำหรับการปรับปรุงในอนาคต 

“ในอุปกรณ์ขั้นสุดท้าย รูปแบบนี้จะต้องได้รับการกำหนดค่าใหม่ทางไฟฟ้า เพื่อที่ในที่สุดคุณจะมีการรวมกันของ LED และหน้าสัมผัสอื่น ๆ เพื่อตั้งโปรแกรมมุมของการปล่อยใหม่” เขากล่าว ต้องการการพัฒนาเพิ่มเติมทีมงานรับทราบว่าการนำเทคโนโลยีของตนไปใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ยังต้องใช้เวลาอีก

บางทีอุปกรณ์ประเภทนี้อาจใช้แทนเลเซอร์นำทางได้” Brener กล่าว พร้อมเสริมว่าสามารถใช้เพื่อลดการใช้พลังงานในระบบไฟส่องสว่าง แอปพลิเคชันอื่นๆ ที่เป็นไปได้ ได้แก่ จอแสดงผลขนาดเล็กที่สามารถฉายภาพโฮโลแกรมไปที่ดวงตาได้โดยตรงโดยใช้ไฟ LED ที่ใช้พลังงานต่ำ สิ่งนี้จะเป็นประโยชน์

อย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์เสมือนจริงและความเป็นจริงเสริม ซึ่งทำให้ง่ายกว่าและถูกกว่าระบบที่ใช้เลเซอร์มาก ที่อื่น อาจมีประโยชน์ในการสำรวจระยะไกล ซึ่งรวมถึงระบบ LIDAR ที่ใช้โดยยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองเพื่อแสดงภาพสภาพแวดล้อมหลายปี แต่จากผลที่ได้รับจนถึงตอนนี้ 

สามารถปรับแต่งสื่อการสอนทั้งหมด ปรับการทดลองให้เข้ากับสภาพท้องถิ่น หรือปรับคำถามให้เข้ากับความรู้และความสนใจของนักเรียน ด้วยวิธีการนี้ ซีดีรอมจึงกลายเป็นเครื่องมือที่ยืดหยุ่น ซึ่งครูผู้สอนสามารถเป็นเจ้าของได้อย่างต่อเนื่องอนาคตของฟิสิกส์ระดับ A กับโรคอื่น ๆ รวมถึงมะเร็งที่หายาก

ใช้วิธีนี้

เพื่อระบุการเปลี่ยนเฟสในระบบควอนตัมที่มีร่างกายจำนวนมาก ซึ่งทฤษฎีนี้ไม่สามารถคำนวณได้ และมันก็เป็น แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะคาดการณ์จริงสำหรับการทดลอง”พวกเขาหวังว่านักวิจัยคนอื่น ๆ จะเริ่มคิดถึงเทคโนโลยีที่หลากหลายที่อาจได้รับประโยชน์จากการจัดการควบคุมแสงที่ไม่ต่อเนื่องกัน

ฉันจะเลือกเส้นทางบางเส้นทาง ซึ่งบางเส้นทางจะนำความสุขมาให้ และบางเส้นทางจะไม่ ถ้าฉันบังเอิญไปในลำดับหลัง ตอนนี้ฉันรู้แล้วว่าไม่เป็นไรที่จะหันหลังกลับและเริ่มค้นหาความสุขในฟิสิกส์อีกครั้ง นั่นเป็นวิธีที่ทำให้ฉันเปลี่ยนโครงการปริญญาเอกในปลายปี 2020 โดยเข้าร่วม ในเคปทาวน์ 

โดยจะวิเคราะห์การผลิตของอิเล็กโทรวีกโบซอนและควาร์กหนัก ในขณะเดียวกันก็ช่วยยกระดับการทดลอง ในการใช้คอมพิวเตอร์ในวิชาฟิสิกส์ ยิ่งไปกว่านั้น,ขนาดที่จำเป็นในการทำให้กระจกเหล่านี้มีอยู่แล้วสำหรับวัตถุประสงค์อื่น และกระบวนการเติบโตที่จำเป็นสามารถปรับเปลี่ยนได้จากเทคโนโลยีที่มีอยู่”

แม้ว่าจะมีมติเป็นเอกฉันท์ว่าเส้นทางเชิงเส้นเหล่านี้เรียบง่ายเกินไป แต่หนทางข้างหน้าก็ยังห่างไกลจากความชัดเจน เส้นทางมีองค์ประกอบที่ไม่รู้จักมากมายอย่างไม่ต้องสงสัย ข้อมูลนั้นไหลไปมาระหว่างเส้นทางต่าง ๆ ไม่เพียงเท่านั้น และเส้นทางอาจถูกควบคุมด้วยวิธีที่ซับซ้อนผ่านกลไกป้อนกลับ

และวิธีการอื่นๆ ผู้ตรวจสอบบางคนเริ่มที่จะต่อสู้กับปัญหาเหล่านี้ แต่มีความจำเป็นที่ชัดเจนในการใช้ประสบการณ์กับเครื่องจักรที่ซับซ้อนที่อาจคล้ายคลึงกันตอนจบ: การย้ายระหว่างสาขาวิชา

ในการพูดถึงผลกระทบของฟิลด์หนึ่งต่อฟิลด์อื่น ๆ โดยทั่วไปแล้วฉันไม่สนใจ “ปัญหาขอบเขต” 

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์