工作需要去做。他和同事們將研究如何在4個(gè)以上的態(tài)中實(shí)現(xiàn)該技術(shù)，以及如何實(shí)現(xiàn)該技術(shù)與其他數(shù)據(jù)運(yùn)載方案(如，正交幅度調(diào)制的整合。

提高”時(shí)間斗篷“數(shù)據(jù)隱形時(shí)長(zhǎng) 讓光纖通訊更安全

美國(guó)研究人員表示，他們已經(jīng)研制出一種制造光纖通訊中的”時(shí)間斗篷“的方法，其可以防止偷聽(tīng)，因此有望改進(jìn)光纖通訊的安全性，也可用于軍事、國(guó)土安全或者執(zhí)法等領(lǐng)域。

早在2012年就有其他科學(xué)家發(fā)明了這種”時(shí)間斗篷“，但其隱藏的時(shí)間僅為光纖通訊中用于發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間的千萬(wàn)分之一。現(xiàn)在，普渡大學(xué)的研究人員將其提高到千萬(wàn)分之四十六，使其有望用于商業(yè)領(lǐng)域。另外，在以前的”時(shí)間斗篷“研究中，科學(xué)家們需要用到復(fù)雜的、能超快速發(fā)射脈沖的”飛秒“激光器，但最新研究只需要用到商業(yè)光纖通訊中常用的調(diào)相器。

在最新研究中，研究人員通過(guò)操控光脈沖的相位實(shí)現(xiàn)了”時(shí)間斗篷“。他們解釋道，如果一種正在上升的光波與其他正在下降的光波相遇，它們會(huì)相互抵消，使得光強(qiáng)為零。光波的相位決定了這些波之間的干涉程度。

該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、普渡大學(xué)的研究生約瑟夫-盧肯斯說(shuō)：“通過(guò)讓這些光波相互干涉，我們可以讓它們等于1或者0，位于信號(hào)為零的地方的任何數(shù)據(jù)都會(huì)被'隱形'。控制光波的相位使我們可以用傳輸信號(hào)0和1來(lái)通過(guò)光纖發(fā)送數(shù)據(jù)。”研究中用到的關(guān)鍵零件——調(diào)相器一般被用來(lái)在光纖通訊中修改信號(hào)。科學(xué)家們首先使用兩個(gè)調(diào)相器制造出了一些洞，再用另外兩個(gè)調(diào)相器來(lái)掩蓋這些洞，如此一來(lái)，信號(hào)看起來(lái)似乎沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何處理。

盧肯斯強(qiáng)調(diào)說(shuō)，他們可以對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以增加其操作帶寬并提高隱形時(shí)長(zhǎng)。這種效應(yīng)之所以被命名為“時(shí)間斗篷”，是因?yàn)樗鼤?huì)讓被傳送的數(shù)據(jù)不時(shí)“隱形”，其與科學(xué)家們最近利用“超材料”實(shí)現(xiàn)的隱藏實(shí)際物體的空間“隱形斗篷”技術(shù)并不一樣。在這項(xiàng)研究應(yīng)用于實(shí)踐之前，還需要進(jìn)行很多研究工作，但這項(xiàng)技術(shù)確實(shí)可以很好地同現(xiàn)有的電信基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合。

科學(xué)家研發(fā)出可見(jiàn)光能無(wú)限穿透超材料

荷蘭原子與分子物理研究所物質(zhì)基礎(chǔ)研究所和美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)科學(xué)家合作，制造出一種由堆積銀和氮化硅納米層構(gòu)成的新材料，能賦予可見(jiàn)光近乎無(wú)限的波長(zhǎng)。該材料有望在新型光學(xué)元件、光線路等領(lǐng)域大顯身手，也可用于設(shè)計(jì)更高效的發(fā)光二極管。

光的相位速度和波群速度控制著光在一種介質(zhì)中的傳播。相位速度決定了波峰和波谷在該介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)，波群速度則描述了能量的傳播。根據(jù)愛(ài)因斯坦的理論，光能的傳播永遠(yuǎn)不會(huì)快于光速，因此相位速度雖沒(méi)有物理限制，但波群速度是有限的。當(dāng)相位速度變?yōu)榱銜r(shí)，波峰和波谷的運(yùn)動(dòng)消失，此時(shí)其波長(zhǎng)看作是接近無(wú)窮大的一個(gè)極大值。然而在自然界并不存在這種性質(zhì)的材料。

研究人員解釋說(shuō)，光在介質(zhì)中傳播的方式取決于介質(zhì)材料的介電常數(shù)，即它對(duì)光波電場(chǎng)的阻抗。近零材料(ENZ，介電常數(shù)接近零的材料)具有獨(dú)特的性質(zhì)，光在其中傳播時(shí)，幾乎沒(méi)有相位超前。雖然目前已有微波和遠(yuǎn)紅外波譜的人造材料，但可見(jiàn)光范圍的塊狀三維ENZ材料還很難得到。

為制造這種材料，研究小組用精密排列的堆積銀和氮化硅納米薄層，使通過(guò)其中的光能“感覺(jué)”到這兩種材料的光學(xué)性質(zhì)。他們利用聚焦離子束銑削技術(shù)對(duì)材料結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了納米尺度的控制。因?yàn)殂y的介電常數(shù)可以忽略，而氮化硅的介