近日，美國耶魯大學工程與應用科學學院的一組研究人員開發(fā)了一種突破性的“反激光”系統(tǒng)，可以引導光和其他電磁波進行信號處理，而不會產(chǎn)生任何不必要的信號反射。這一創(chuàng)新可以推進局域網(wǎng)絡、光子學領域和其他應用，相關研究成果近期發(fā)表在《科學進展》（Science Advances）雜志上。

團隊負責人道格拉斯·斯通（A．Douglas Stone）在10多年前領導了另一個團隊，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吸收輸入的光。

在激光中，光在兩個鏡子之間來回反射，每次都會通過一種被稱為“增益介質(zhì)”的放大材料實現(xiàn)光放大。在普通散射光源中，原子獨立輻射并產(chǎn)生許多不同波長的光，因此光會向多個方向傳播。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)”）。在其最簡單的版本中，反激光器會將一束激光分成兩束，并將兩束光束相互引導，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，開發(fā)了一種基于“無反射散射模式”（RSM）的設備。這種設備不是吸收聲波，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，引導光而不讓任何光反射回來是非常有價值的。該設備消除了信號路由器面臨的一大障礙——信號反射，而信號路由器恰恰是現(xiàn)代納米光子和射頻網(wǎng)絡的關鍵組成部分。

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