研究人員創造了兩個吸收損耗不同的WGM微諧振器，并用它們一起耦合光場。圖片來源：美國華盛頓大學/Lan Yang

　　自然和人造的物理結構都會失去能量，科學家也在努力消除或補償這種損失。光學及光子器件通過光散射、輻射或材料吸收損失的能量。然而，某些情況下，在這些器件和系統中有意而謹慎地設計損耗，可能會導致非常規物理現象的出現，從而激發光控制和工程新方法。

　　近日，美國華盛頓大學、耶魯大學等機構的研究人員，發現了通過不同類型的光損耗操縱光在光學諧振器中吸收的新方法。他們實現了兩個相干完美吸收模式的簡并，最終出現吸收光譜的異常展寬和在寬頻帶內強弱吸收之間切換的能力。相關論文刊登于《科學》。

　　研究人員使用了一個名為“耳語廊模式”（WGM）微諧振器的實驗平臺。在這里，耳語廊一邊的人可以聽到另一邊的人低語。光學WGM器件的工作原理與之相似，只不過使用的是光頻率，而不是聲音頻率。

　　這些結構支持共振，也就是說，只有具有一定頻率的光才能在這樣的系統中停留很長時間。由于材料吸收損耗，光會被諧振器吸收。此外，諧振器和光纖之間的耦合產生了一個額外的非耗散耦合損耗通道，允許困在諧振器內部的光從光纖中逃逸。

　　研究人員創造了兩個具有不同吸收損耗的WGM微諧振器，并將它們設置在一起耦合其光場。每個諧振器都耦合到一個光纖波導上。通過改變諧振器和波導的間隙，研究人員能夠調整耦合損耗，最終實現了對波導通道入射光的完美吸收。這也被稱為相干完美吸收。

　　研究人員表示，在簡并的完美吸收模式下，只要稍微改變進入波導管的兩束激光的相對延遲，系統的吸收就會發生從強到弱的顯著變化。

　　“這項工作為如何利用不同種類的損失操縱一個開放的物理系統帶來了新見解?！闭撐耐ㄓ嵶髡摺⑷A盛頓大學的楊嵐（音譯）說，“過去，損耗在非厄米光學、聲學和電子系統中產生了許多有趣的物理現象，并且在利用不同損耗源的作用方面有很大潛力。例如，在該研究中，材料吸收損失與非耗散耦合損失在調整系統的散射特性方面起著截然不同的作用，各種類型的損耗豐富了光學工程的自由度?！?/p>

　　“損失在自然界中無處不在，通過更好地理解它，我們會使它更有用?！睏顛拐f。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1126/science.abj1028