科学家使用混乱来构建最佳激光光束

激光可以进行惊人的精确测量。对于精确的建筑和制造业而言,他们还允许生物医学研究人员和医生准确地检测到位置和Moveme

激光可以进行惊人的精确测量。对于精确的结构和制造而言,它们的宝贵也允许生物医学研究人员和医生准确地检测微观物体的位置和运动,从细胞到组织再到微小的生物结构。也就是说,当激光器可以直接射击目标时,通常是不可能的。例如,在人体中,这些物体可能被部分遮盖,位于复杂,混淆的东西后面。

现在,来自乌得勒支大学(荷兰)和奥地利的Tu Wien的科学家已经设计了一种很酷的方法来改变激光器,以便他们可以直接通过此类失真场反弹,以“最佳浪潮”完整地到达另一侧,足以能够上班。

他们的新系统在《自然物理学》杂志中描述。

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在使用激光或任何其他测量工具时,“您总是希望达到最佳的测量准确性 – 这是所有自然科学的中心元素,” Tu Wien的Paper合着者Stefan Rotter在新闻稿中说。高度聚焦的激光束是为此的理想工具。但是,在不破坏光束完整性的情况下通过无序的障碍是一个挑战。

研究人员以浴室窗户中可能遇到的磨砂玻璃类型的示例来描述问题。另一位合着者乌得勒支大学的艾伦·莫斯克(Allan Mosk)解释说:“让我们想象一个不是完全透明的玻璃小组,但像浴室的窗户一样粗糙而磨损。”为了防止人们看到浴室,“光可以通过,但不能直线。光波被改变和散射,因此我们无法准确地看到窗户的另一侧的物体。”这与科学家试图检查生物组织内的某些微小物体时,这并没有太大不同。科学家和物体之间的无序物质使浓缩激光束变成了复杂的波模式,该图案在视觉屏障的途中散布。

信用:Tu Wien

研究人员发现,他们可以通过预期它穿过无序环境的方式来修改激光的光线,从而使其在另一侧击中目标,并具有足够的连贯性来进行准确的测量。

尽管最佳波可能不是纯净的原始激光灯,但仅仅是成功地穿越该特定障碍所需的光波。研究人员能够制定一种数学程序,使他们产生这种波浪所需的失真。同样是乌得勒支大学(Utrecht University)的第一作者Dorian Bouchet说,“您可以证明,对于各种测量值,某些波浪最大的信息可以提供大量信息,例如,在某个物体所在的空间坐标上。”

Bouchet补充说:“为了实现这一目标,您甚至不需要确切知道什么是干扰。首先要通过系统发送一组试验浪,以研究[It]如何更改它们。准确测量一个人在玻璃后面的运动。

研究人员证实,他们的公式在UTRECHT的实验中起作用,在该实验中,他们能够使用激光进行纳米尺度测量,该激光成功地将浑浊的板透出发挥了无序介质的作用。他们还尝试了更简单,更简单的激光束,以减少所使用的光子数量,以了解他们可以推动系统的距离。他们发现,即使是最简单的激光,它仍然令人满意地执行。

莫斯克说:“我们看到我们方法的精度仅受所谓的量子噪声的限制。这种噪音是由于光子由光子组成的事实而引起的,可以做到这一点。”他说,“尽管如此,在量子物理学允许我们为连贯的激光束做的范围内,我们实际上可以计算出最佳波动以测量不同的事物。不仅是位置,还包括对物体旋转的运动或方向。”

原创文章,作者:小彭山,如若转载,请注明出处:http://www.dsonekey.com/3231.html

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