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研究人员展示了激光的分形光
材料来源:LFWC           录入时间:2019/2/2 23:51:39

威特沃特斯兰德大学(Wits)和格拉斯哥大学的一个研究小组已经证明,激光可以产生分形光,验证了二十年前的预测。研究人员为简单激光的分形光提供了实验证据,并添加了一个新的预测,即分形光应该存在于3D而不仅仅是2D。

分形图案的横截面,由智能结构光实验室中的激光产生。 由Witwatersrand大学提供。

研究人员通过不稳定规范激光谐振器的最低损耗本征模式观察了横向强度横截面中的各种分形,证明了激光腔内分形光的受控生成。 他们预测放大的自共轭平面中心周围的3D自相似分形结构,并定量地显示强度截面在放大的自共轭平面中最自相似。 

在解释分形光发现时,威特沃特斯兰德大学的教授 Andrew Forbes 强调了知道在哪里寻找激光中的分形的重要性。“看看激光内部的错误位置,你会看到一个涂抹的光斑,”他说,“看看正确的地方,成像发生的地方,你会看到分形。” 

几种分形光图案,由智能结构光实验室的激光产生。 由Witwatersrand大学提供。

“令人惊奇的是,正如预测的那样,展示效果的唯一要求是使用两个抛光球面镜的简单激光,”格拉斯哥大学的Johannes Courtial教授说。“它总是在那里,很难看出你是不是在寻找合适的地方。” 

激光仪器设置用于创建光的分形图案。 由Witwatersrand大学提供。

分形是具有“图案内的图案”的复杂对象,因此当你放大或缩小时,结构似乎重复。 以类似的方式,激光内部的光线来回循环,在每次通过镜子之间反弹,看起来像一个递归循环。 每次光线返回到由镜子创建的图像平面时,它就是它的一个较小(或更大)的版本 - 图案中图案内的图案。

这项工作提高了对激光器中自然界基本对称性的理解。 该研究发表在Physical Review A(https://doi.org/10.1103/PhysRevA.99.013848)上。 


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