控制「光場」 中研院與清大聯手達陣

控制「光場」 中研院與清大聯手達陣


2011-01-25 記者李歐╱台北報導



台灣光電科技又有新突破!中研院原子與分子科學研究所研究員、國立清華大學電資學院光電研究所教授兼所長孔慶昌教授,最近帶領一組本土研究團隊,成功找出控制「光場」(optical light field)的方法。這項成果將幫助科學家進一步達成全光學波形的合成器。研究結果將刊登於國際頂尖期刊「科學」(Science)的線上版。

由於光子的運動速度遠超過電子,目前的訊號產生器受限於電路速度,僅能製造出微波至無線電波範圍的波形,無法製造光學波形。因此,開發「光學訊號產生器」成為物理學界競相研究的目標,相關研究在超高速電子學、電子通訊、奈米電子及奈米材料等領域的發展,被寄予厚望。

控制「光場」的方法,在於光頻率範圍複製當前微波(microwave)或無線電波(radio wave)製造多種形狀電磁波的技術,此舉將能幫助達成全光學波形的合成器。

早期光學波形的合成研究多集中在電場的「波包」(電波外在形狀)。孔慶昌教授與研究團隊運用「分子調節法」(molecular modulation),產生五種不同和聲(harmonics),並操控其相位與振幅,借此合成出即時光場(instantaneous optical field)並導出週期性的鋸齒、方塊或子循環弦波等實體波形的函數脈衝。

孔慶易教授團隊開發出的光學波形合成器,除了能進一步供發展奈米電子、奈米材料及超快電子(terahertz electronics)等研究領域使用,還可透過操控位於原子與分子內的電子活動,幫助科學家控制化學反應。

本研究計畫是由行政院國家科學委員會及中研究院共同贊助。論文標題為:「Synthesis and Measurement of Ultrafast Waveforms from Five Discrete Optical Harmonic」。全文可於「科學」雜誌網站瀏覽:(http://www.sciencemag.org/content/early/2011/01/19/science.1198397。)