摘要:研究人员报告了他们对复杂频率激发新兴领域的见解,这是一种最近引入的计划,以控制传统限制以外的光,声音和其他波浪现象。基于这种方法,他们概述了对波浪互动的基本理解和基于波浪的技术的基本理解的机会。...
CUNY研究生中心(CUNY ASRC)高级科学研究中心的研究人员和佛罗里达国际大学报告科学他们对复杂频率激发的新兴领域的见解,这是一种最近引入的方案,可控制光,声音和其他波浪现象以外的传统极限。基于这种方法,他们概述了对波浪互动的基本理解和基于波浪的技术的基本理解的机会。
在传统的光波和基于声波的系统中,例如无线手机技术,显微镜,扬声器和耳机,对波浪现象的控制受到限制,这源于这些技术中使用的材料的基本特性。克服这些约束通常需要使用异国情调的材料,为系统增加能量,并使设备更加复杂且繁琐。复杂的频率激发提供了一种使用常规材料来增强波浪控制的替代方法。通过调整激发形式,而不是材料本身,以在复杂值的频率下振荡,可以模仿系统中获得和损失的存在,解锁异国情调的效果,例如完美的吸收,超分辨率成像,超级分辨率成像,超越超级互动中的超级分辨率限制,而无需依靠非高级响应,而不必依靠具有活跃的组合,并且需要依靠复杂的组合。
该研究的首席研究员安德里亚·阿尔兰(AndreaAlù)说:“这种方法为波浪控制提供了一种新的战略。” “我们不再受到增强设备性能的材料平台的限制。现在,我们可以通过设计正确的激励来塑造基于波浪的系统的响应。”
波浪物理学的新边界
研究团队的工作讨论了如何在适当的条件下,随着时间的推移呈指数增长或衰减的幅度的信号激励如何在给定系统的自然共振和抗谐振下参与,从而模仿了增加材料增益和/或损失的精确分布的效果。应用范围从动态光控制,信号的吸收和扩增,定向波传输以及增强的量子状态控制。
Alù的小组开创了这一研究领域的一些初步探索,展示了可控制和增强的能源存储,超分辨率成像,增强的无线功率传递以及超出被动率限制的波浪操作。在可能的过渡中,增强的波浪控制可能会导致高分辨率的医学成像,更有效的无线通信系统,并改善对基于波浪的量子状态的应用程序,包括量子感应和计算。
该研究的第一作者在ASRC的博士后研究员Seunghwi Kim说:“尽管复杂频率激发的最初演示仅限于无线电和声学频率,但将该技术扩展到较高的频率(例如光学系统)仍然是一个挑战。” “我们的工作通过为各种波浪物理领域的研究人员提供路线图,探索复杂频率激发的潜在潜力,从而为未来的突破奠定了基础。”
该研究是由CUNY ASRC光子学计划和佛罗里达国际大学电气和计算机工程系的研究人员进行的。