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  • 1 # 使用者1741503709101

    原理上來說,光是一種波動,因此輸入與原光波等幅反向的光波,就能夠消除入射原光波了,說白了就是波的干涉讓能量產生了重新分佈。

    題主的這個想法其實並不複雜,但是要做起來卻非常困難。因為光波傳播速度快、波長短,因此傳播過程中相位變化極快,對光程差極度敏感。因此要非常精確地調控兩束光等幅、反向,在實驗上有很高的難度。雖然困難但並不是做不到,例如2011年耶魯大學的研究團隊就曾經利用類似的原理,來調控了矽片對光的吸收效率,成果發表在Science上,題目為《Time-Reversed Lasing and Interferometric Control of Absorption》。

    實驗的裝置示意圖如下:鐳射經過分束鏡後,透過衰減片調節兩束光振幅相等,然後透過機械裝置控制兩束光光程差,最終將兩束光沿相反方向嚴格對準,入射到薄矽片上。

    實驗發現,透過調節兩束光的光程差(其實就是相位差),可以很好地控制矽片對光能的吸收。當相位差為π的時候(也就是恰好反相的時候),吸收率最高、反射率最低。換句話說,當相位差為π的時候,就是光能大量轉化為熱能的過程,也就是題主所設想的“入射光波被消除”的過程。

    最後還是要說一句,雖然已經在實驗室條件下實現了這樣的結果,但是距離題主的設想,技術上還有一萬個難關要過,暫時還是看不到什麼希望。

    比如有一個明顯的困難就是光的相干性問題。實驗中利用的兩束光其實是同一束光分成了兩束,但是如果要實現主動消除的構想,如何獲取與入射光相干的光波都是個很棘手的問題……

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