中科院深圳先進技術研究院 提出一種調製光子納米噴流新方法
作者:刁雯蕙
發布時間:2021-06-22
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中科院深圳先進技術研究院 提出一種調製光子納米噴流新方法

(a)陽光照射的液滴曬傷(shang) 葉片;(b)強光直射的玻璃球燃燒紙張。課題組供圖

本報訊(見習(xi) 記者刁雯蕙)日前,中科院深圳先進技術研究院生物醫學與(yu) 健康工程研究所傳(chuan) 感中心楊慧團隊在光子納米噴流(PNJ)領域取得新進展,界定了PNJ中緩慢會(hui) 聚—發散模式與(yu) 快速會(hui) 聚—發散模式所對應的兩(liang) 個(ge) 連續的光入射區域間的邊界點。最新成果發表於(yu) 《光子學研究》。

沉積在葉子上的小水滴在陽光照射下會(hui) 引起葉片曬傷(shang) ;強光直射的玻璃球能燃燒紙張;充滿水的透明球體(ti) 對很小的字有放大效果……這些現象可以被統稱為(wei) 光與(yu) 透明微粒之間相互作用的結果,然而其現象背後的原理至今仍未被科學家探究清楚。

本世紀初,源自光—微粒相互作用的“類噴流結構”場增強效應首先被發現,並被科學家命名為(wei) PNJ。PNJ是一種非共振的聚焦—發散光束,在超分辨成像、生化分析檢測、散射信號增強、納米尺度操控和精密微納加工等領域展現出巨大的應用價(jia) 值。

圓形電介質微粒形成PNJ時,存在一個(ge) 基本規律:光從(cong) 圓形微粒一邊的半圓形區域射入時,位於(yu) 半圓中間部分的光穿過微粒後會(hui) 緩慢地會(hui) 聚和發散,而位於(yu) 兩(liang) 個(ge) 邊緣部分的光穿過微粒後則會(hui) 快速地會(hui) 聚和發散,但邊緣和中間這兩(liang) 個(ge) 連續區域之間邊界點的界定問題始終未得到解決(jue) 。

團隊在前期有關(guan) 微粒產(chan) 生PNJ的理論研究基礎上,開創性地利用光會(hui) 聚—發散速度與(yu) 出射光斜率變化之間的相互依賴關(guan) 係,結合自然對數揭示數據變化快慢的物理含義(yi) ,成功界定了這一邊界點。

在這一“拐點”視角下,研究人員提出並展示了一種調製PNJ以及產(chan) 生和調製彎曲PNJ的新方法,即通過調節邊緣和中間區域的入射光強度實現調製,而無需對微粒本身的材料屬性和幾何形貌等進行任何改變。

相關(guan) 論文信息:https://doi.org/10.1364/PRJ.419106

《中國科學報》 (2021-06-22 第4版 綜合)


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