大多數(shù)情況下,在處于受干擾的狀態(tài)下我們無法專心工作。但與這種普遍狀況相反,來自阿德萊德大學和蘇格蘭圣安德魯斯大學的一組研究人員,最近通過“干擾”激光在精確測量方面取得了突破。
研究者表示,團隊利用光的波動特性來創(chuàng)建由于干涉而產(chǎn)生的顆粒狀圖案,稱為“散斑”,它提供了對光和環(huán)境的敏感探測。這種方法將推進光學和量子傳感技術(shù),增強下一代傳感器的性能,并產(chǎn)生新的測量設備,這些設備可能具有多種用途,包括醫(yī)療保健。
研究者解釋,通過使用一塊人類頭發(fā)寬度的玻璃纖維或一個空心球體,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)之前會反彈很多次。這樣,散斑的原理可以直觀地展示出來。
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)出的光就會被打亂成顆粒狀的散斑圖案。
研究者說道,通常,我們認為擾亂信號意味著會丟失信息,但這里并非如此。如果移動激光,可以看到的確切圖案會發(fā)生巨大變化。正是這種對變化的敏感性使得散斑成為一個很好的選擇精密測量。
該團隊已經(jīng)使用這些散斑圖案來測量光的波長(或顏色),其精度為阿米(attometer),這相當于測量足球場的長度,精度相當于一個原子的大小。在最新進展中,團隊使用散斑來測量氣體的折射率。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微變化。
該團隊希望這項研究工作不僅適用于醫(yī)療保健,也適用于具有各種應用的現(xiàn)場便攜式傳感器,包括檢測液體中的微量氣體或少量化學物質(zhì)。
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