技术可以让光变得多神奇？｜蜗牛君专辑

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本周，雷锋的专栏作家。推荐人:蜗牛君，中国科学院光学工程博士。

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1.谈论“分离空运动物体”的光学魔力(点击阅读)。2005年，一部评价极佳、充满乐趣的科幻电影《漫游银河指南》上映。这部电影的主人公亚瑟的房子将因为高速公路的建设而被拆除，同时，地球也将因为银河中空高速公路的建设而被摧毁。于是亚瑟在最后一刻在他的外星朋友福特的帮助下搭便车登上了宇宙飞船，开始了他在银河系的冒险。他们登船的方式是通过一束光。

同样，用光实现“分离空运动物体”也不再是电影中的空谈话，这一点近年来已被理论和实验所证实。这个科学术语叫做“光镊效应”。

轨道角动量束的拓扑电荷值越大，束旋转越快。聚焦光束后，可以实现光镊效应，同时物体会产生旋转力矩，就像扳手拉物体一样。然而，类似于光镊，光学扳手能够提供的力是pn量级。如果你想用一束光来让人翻身，你只能在电影和小说中做到。

2.光学计算机离我们有多远？(点击阅读)光学计算机，俗称is。在上个世纪，早在电子计算机出现时，科学家就提出了光子计算机的概念。这是因为使用光进行计算比使用电子计算有许多不可比拟的优势。

在模拟计算领域，光有一种独特的“上帝算法”。

例如，在许多领域，有必要使用傅立叶变换相关的计算，如卷积。用数字计算机计算傅里叶变换的计算量很大，这使得一些需要以傅里叶变换为基本运算的算法往往很耗时，如在图像处理领域。光线通过透镜的过程本身就是一个傅立叶变换过程，几乎不需要花费任何时间。

3.全息技术是如何一步步发展成今天的样子的？(点击阅读)首先，应该清楚的是，全息和3d显示不存在谁包含谁的问题，但是它们有两个重叠的概念。

媒体和公众之所以经常混淆二者，是因为全息技术确实是一种很有前途的3d显示技术，也是中学课本中强调的“未来”技术，给每个人都留下了深刻的印象(这就是为什么我毫不犹豫地选择了光学工程)。但事实上，除了全息术，还有许多其他技术可以实现三维成像。与全息照相术相比，每种技术都有其优缺点。甚至许多技术将先于全息技术发展并进入每个人的生活。

有可能以某种方式同时记录光的强度信息和相位信息吗？这就是“全息术”的起源。

全息术的核心是用全息图记录物体的相位，通过衍射再现物体。这种全息图可以用干板、ccd/cmos干涉法记录，甚至可以通过计算机数学运算获得。如果没有全息图，严格来说，就不能称之为全息显示。