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国内外光学隐形技术发展状况 改变激光频率和波长让时间停止

  隐形斗篷一直以来都是人们的梦想,其实在此之前光学隐形技术已经出现:

  1、2008年光学隐形材料获得重大突破

  来自加州大学伯克利分校的研究人员开发出了一种新型纳米材料,可使3D物体周围的光线折射后绕过物体,从而达到隐形的效果,研究团队表示今后将有足够大的这种材料出现,可使人类隐身。

  该项研究成果已经发表在了《自然》和《科学》杂志上,研究团队的领导者为Xiang Zhang,原理主要基于负折射现象,负折射现象是俄国科学家Veselago在1968年提出的:当光波从具有正折射率的材料入射到具有负折射率材料的界面时,光波的折射与常规折射相反,入射波和折射波处在于界面法线方向同一侧。负折射率材料是在本世纪初才开发出来的,此前负折射现象只能在人不可见的微波波段实现,而新材料则能够在可见光波段实现负折射。

  新材料使用纳米级网眼结构的银和镁氟化物,研究人员表示光线在这种材料中传播就像水流绕过石头一样,结果是从物体正面仅可以看到背面传来的光线。

  另一方面,这种材料可以迅速应用于通信和其他领域,例如使用这种负折射率材料制造“超级透镜”,能够突破光波衍射极极限,观察到更微小的物体。

        2、改变激光束的频率与波长让时间停止

  2011年底美国康奈尔大学科学家提出一种让时间停滞的方案,即通过让光线发生弯曲,从而产生一个时间漏洞,至少从表面上看时间似乎出现了停滞现象。专家认为,时间透镜实验是首例真正产生时间间隙的实验,也是首例实现物体在空间和时间上同时隐形的实验。

  此项新研究的思想灵感来自于近期“隐形斗蓬”的技术,所谓的“隐形斗蓬”就是让可见光发生弯曲,从而让目标产生隐形效果。隐形的原理就是,光线发生弯曲绕过目标物体而不是直接照射到目标物体上,这样光线就不会被散射并反射到观测者的视野范围之内,物体表面上看似乎消失了。

  科学家采用了相似的方法产生一个时间漏洞,尽管只是很短一瞬间的事,但时间停滞的效果持续约为每秒的40万亿分之一。康奈尔大学物理学家阿历克斯-加耶塔是该项研究的首席作者。加耶塔介绍说,“想象一下,你能够将光线转向,让时间变慢,然后再加速,这样你就可以在光束中产生一个缺口。在这种情况下,发生于那一瞬间的事件将不会散射光线,看起来就好像那件事从未发生过。”

图为 时间透镜将光线散射成不同的临时组成部分,

这类似于传统透镜将白色光线分成各种颜色的光线

  加耶塔举例说,“在博物馆中,有时会利用激光束扫描来保护无价的艺术珍品。探测器的激光束在不断来回扫描,突然激光束被挡住或被保护区没有激光,比如你走过激光束照射的地方,此时警报就会响起。但是,如果某种设备能够让一部分激光束加速,一部分激光束减速,这样就会出现瞬间无激光束的情况。此时你再走过相同的位置,这样探测器就永远发现不了发生过何事。”

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