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威特沃特斯蘭德大學(xué)(Wits)和格拉斯哥大學(xué)的一個研究小組已經(jīng)證明,激光可以產(chǎn)生分形光,驗(yàn)證了二十年前的預(yù)測。研究人員為簡單激光的分形光提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù),并添加了一個新的預(yù)測,即分形光應(yīng)該存在于3D而不僅僅是2D。
分形圖案的橫截面,由智能結(jié)構(gòu)光實(shí)驗(yàn)室中的激光產(chǎn)生。 由Witwatersrand大學(xué)提供。 研究人員通過不穩(wěn)定規(guī)范激光諧振器的最低損耗本征模式觀察了橫向強(qiáng)度橫截面中的各種分形,證明了激光腔內(nèi)分形光的受控生成。 他們預(yù)測放大的自共軛平面中心周圍的3D自相似分形結(jié)構(gòu),并定量地顯示強(qiáng)度截面在放大的自共軛平面中最自相似。 在解釋分形光發(fā)現(xiàn)時,威特沃特斯蘭德大學(xué)的教授 Andrew Forbes 強(qiáng)調(diào)了知道在哪里尋找激光中的分形的重要性。“看看激光內(nèi)部的錯誤位置,你會看到一個涂抹的光斑,”他說,“看看正確的地方,成像發(fā)生的地方,你會看到分形。”
幾種分形光圖案,由智能結(jié)構(gòu)光實(shí)驗(yàn)室的激光產(chǎn)生。 由Witwatersrand大學(xué)提供。 “令人驚奇的是,正如預(yù)測的那樣,展示效果的唯一要求是使用兩個拋光球面鏡的簡單激光,”格拉斯哥大學(xué)的Johannes Courtial教授說。“它總是在那里,很難看出你是不是在尋找合適的地方。”
激光儀器設(shè)置用于創(chuàng)建光的分形圖案。 由Witwatersrand大學(xué)提供。 分形是具有“圖案內(nèi)的圖案”的復(fù)雜對象,因此當(dāng)你放大或縮小時,結(jié)構(gòu)似乎重復(fù)。 以類似的方式,激光內(nèi)部的光線來回循環(huán),在每次通過鏡子之間反彈,看起來像一個遞歸循環(huán)。 每次光線返回到由鏡子創(chuàng)建的圖像平面時,它就是它的一個較。ɑ蚋螅┑陌姹 - 圖案中圖案內(nèi)的圖案。 這項(xiàng)工作提高了對激光器中自然界基本對稱性的理解。 該研究發(fā)表在Physical Review A(https://doi.org/10.1103/PhysRevA.99.013848)上。
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