[发明专利]无规空气线杆

说明书

相关申请的交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119，要求2013年5月1日提交的美国临时申请系列第61/818,449号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

技术领域

所揭示的实施方式属于具有光学透射体的杆领域，具体地，属于具有能够将图像从一个平面透射到另一个平面的光学透射体的杆。

背景技术

波传输通过介质会受到无规则杂质的干涉和多次散射而发生严重抑制甚至是终止，这会产生强(或“安德森”)局域化。该过程背后的理论初始是相对于物质波建立的(无序原子晶体中的电子)，但是其可以直接延伸到微波、声波甚至是玻色-爱因斯坦凝聚中的物质波，以及电磁波或光。

在光的情况下，无规散射介质和无序晶格已经吸引了相当多的实验兴趣作为有希望的模型体系用于测试局域化概念。提出的一种建立多次散射的技术是在光子晶体中引起少量的无序。在理想的光子晶体中，通过布洛赫模型描述光传播。打破此类结构的对称性导致光的多次散射。多次散射光的干涉会导致在接近光子晶体带隙的受限制的频率范围中形成安德森局域化模式。

横向安德森局域化还被用作光纤中的波导机制，其具有无规横向折射率曲线。通过实验和数字模拟，研究显示横向局域化会导致与典型的折射率引导光纤相当的有效传播束直径。

发明内容

所揭示的实施方式包括杆，其包括光学透射体，所述光学透射体具有长度和与长度呈横向的横截面，其沿着横截面的最大尺寸为500um至高至10cm，所述光学透射体具有空气填充的线、空穴或者气体填充的线，其至少在横截面的中心部分上以无序方式分布，优选地是在整个横截面上以无序方式分布，从而发射进入光学透射体的光被限制在与光学透射体的长度呈横向的方向，并且沿着光学透射体的长度传播。希望光学透射体包括玻璃，希望光学透射体具有基本圆形或者椭圆形横截面形状，但是也可具有其他形状。希望光学透射体沿着横截面具有500um至高至10cm的最大尺寸，并且具有各种空气填充的线、空穴或气体填充的线，它们具有直径，希望所述直径的范围约为20纳米至高至10微米。

虽然不希望受到特定理论的限制，但是相信本文所揭示的成像元件可利用安德森局域化或者强局域化，并且不依赖于全内反射。

前述总体描述以及以下详细描述代表具体实施方式，旨在提供理解权利要求的性质和特性的总体或框架。

附图说明

图1是具有无规空气线或无规空穴或者无规气体填充线的杆的横截面示意图。

图2是制造的无规空气线光子晶体玻璃杆的横截面数字图。

图3是图2的横截面以更大的放大倍数的数字图像。

图4A和4B是示意图，它们对比了在规则玻璃杆中光传播的计算路径以及在制造的无规空气线光子晶体玻璃杆中光传播的实验检测路径。

图5是根据本发明的杆的实施方式，测试基础成像功能性的示意图。

图6A和6B是通过图5的测试获得的两幅代表性图像。

具体实施方式

本文所揭示的各种杆实施方式依赖于如下机制，其涉及：在横截面上无序的结构中发生散射，从而将光限制在杆的区域中，并实现沿着杆长度传播。