技术可以让光变得多神奇？｜蜗牛君专辑

本周雷锋网专栏作者推荐：看风景的蜗牛君，中科院光学工程博士。

另外，如你有感兴趣的雷锋网专栏作者，请不吝评论留言，或可邮件推荐给小编：zhuanlan@leiphone.com，我们会在下次的推荐中优先考虑。

1、聊一聊那些“隔空移物”的光学魔法  （点击阅读）

2005年上映了一部评价极佳、趣味十足的科幻影片，叫做《银河系漫游指南》。这部电影主人公阿瑟的房子因为修建公路要被拆掉，与此同时，地球因为银河系要修建空间高速公路，也要被摧毁。于是阿瑟在外星朋友福特的帮助下，在最后一刻搭便车登上了一艘宇宙飞船，开启了银河系冒险之旅。而他们登船的方式，就是通过一束光。

同样，利用光来实现“隔空移物”之术，也不再是电影中的空谈，近年来得到了理论和实验的验证，科学名词叫做“光镊（Optical Tweezers）效应”。

轨道角动量光束的拓扑荷值越大，意味着光束旋转得越快。将这种光束聚焦后，在实现光镊效应的同时，还会使物体产生旋转的扭矩，就像有一个扳手在扳动物体一样。不过与光镊类似，光学扳手能够提供的力也是pN量级的，要想指望一束光把人给翻个跟头，还是只能在电影和小说中呢。

2、光计算机离我们究竟还有多远？ （点击阅读）

光计算机，俗称光脑。上世纪，早在电子计算机刚刚兴起之时，科学家们便提出了光子计算机的概念。这是因为利用光进行计算，比用电子计算有着许多无可比拟的优点。

在模拟运算领域，光有着独特的“上帝算法”。

例如，在许多领域需要运用傅里叶变换相关的计算，如卷积。数字计算机来计算傅里叶变换是非常消耗计算量的，这使得一些需要运用傅里叶变换作为基础运算的算法往往很耗时，如图像处理领域。而光通过透镜的过程，本身就是一次傅里叶变换的过程，这个过程几乎完全不需要时间。

3、光影交错间，全息技术是如何一步步发展成今天这样的？  （点击阅读）

首先要明确一点，全息和3D显示不存在谁包含谁的问题，他们是有交叉的两个概念。

之所以媒体和大众往往将两者混为一谈，是因为全息技术的确是很有前景的一项3D显示技术，而且也是中学教科书中着重提到过的“未来”科技，才让大家印象深刻（当年我就是因为这个，义无反顾地选择了光学工程专业）。但实际上除了全息之外，还有许多其他技术都可实现3D成像，与全息技术相比，各有利弊。甚至不少技术会先于全息技术发展起来，走入大家的生活。

是否可以通过某种方式，将光线的强度信息和相位信息同时记录下来呢？这就是“全息”思想的来源。

全息术最核心的是需要有记录物体相位的全息图，可以通过衍射过程再现物体。这个全息图可以通过干涉方法、利用干板记录，也可以是利用CCD/CMOS记录，甚至可以是通过计算机数学运算得到。若是没有全息图的存在，严格意义上来说，就不能够称之为全息显示。