題:
我可以將無線電波轉換成光嗎？
Michael George
2014-09-29 15:34:20 UTC
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維基百科說光的頻率是300 THz。我製造了一個無線電波發射器，可以發射大約100 MHz。

如果我將發射器的頻率提高到300 THz，天線會會產生火花或光嗎？

我實際上可以做這個電路嗎？有沒有可以振盪300 THz的晶體管或IC？我可以找到0.0025 pH的電感（線圈）和1 pF的電容器嗎？

我知道這是科幻小說中的問題，但請不要取笑我：）

只需快速運行並利用藍移的效果即可。
我在[physics.stack-exchange]（http://physics.stackexchange.com/questions/72972/could-an-oscillator-at-a-high-enough-frequency-produce-light-代替無線電wa）
我喜歡將LED看作是一個分子大小的2.5fF線圈，與一個1pH電容器和一個二極管串聯。;-)
這個問題問得好。
但是，**問題標題有些混亂，但是問題內部的邏輯卻很棒。**無線電波被定義為“某些低頻的電磁波”。因此，如果與天線相關的振盪器/交流電源等能夠產生具有可見光頻率的EMW；所發射的EMW將被稱為可見光。它們將不再被稱為無線電波。
@ Michael femtoFarad代表“線圈”，picoHenry代表“電容器”？可能是他們以相反的順序寫錯了。
相關：http://physics.stackexchange.com/questions/261068/a-question-on-energy-of-electromagnetic-wave
五 答案:
pjc50
2014-09-29 16:00:19 UTC
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我實際上可以做此電路o_O嗎？
是否有可以振盪300 THz的晶體管或IC？
我能找到0.0025 pH的電感（線圈）和1 pF的電容器嗎？

不是，不是，不是。但這是一個活躍的研究領域：關於太赫茲的真相。

已調諧LC無線電發射器的基本原理是共振。用於產生較高頻率的高頻調諧信號的技術也基於共振，但是由於頻率較高，因此共振元件需要小得多。考慮到太赫茲高於幾乎所有晶體管的工作速度，還需要一些系統來放大信號。您可以使用激光（受激輻射的光放大）獲得特定頻率的調諧光，這也是一個共振過程。中頻可以通過一種稱為速調管的裝置產生，該裝置位於真空管和激光器工作之間的中間位置。

+1是很好的參考。您也可以鏈接到活躍的研究實驗室。我參觀了[OSU的太赫茲實驗室]（http://utol.okstate.edu/）（[“ THz光譜儀”]（http://thzspectrometer.okstate.edu/）），我在那兒聽到了在另一個OSU上有一個太赫茲實驗室（http://physics.oregonstate.edu/~leeys/），在另一個OSU上也有一個太赫茲實驗室（http://electroscience.osu.edu/24166.cfm）。
JIm Dearden
2014-09-29 18:49:03 UTC
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300THz發射機？ （紅外線和微波之間的波段）-具有很多技術，並且知道怎麼做。參見 http://www.rpi.edu/terahertz/about_us.html

300THz晶體管/ IC-否。

在以下位置使用分立電感器和電容器這些頻率？否。在非常高的頻率下，傳統的電容器和電感器會被其他設備取代（請參見諧振腔）。

enter image description here

理論上，“光子”之間只有一個基本區別包括無線電波，光波，遠紅外波，微波，紫外線，X射線等，而區別在於光子的能量。可以使用以下簡單公式來計算該能量：

  E = hf

其中E =以焦耳為單位的能量，h =普朗克常數（6.626×10 −34 J·s），f是光子的頻率。

如果對數字進行壓縮，您會發現無線電波的光子能量比可見光光子小幾百萬倍。

發光“發射器”（進入光學設備）使用電子從一種能級躍遷到另一種能級，而不是使用“調諧電路”。事實證明，能隙恰好是給出可見光光子的合適量。沒有一種“全能技術”能夠在整個光譜中產生不同頻率（能量）的光子。隨著您對頻率的要求越來越高，甚至固態設備也變得越來越奇特，電路板開始呈現出複雜的管道外觀。

可以做到嗎？

也許。納米技術的新發展很可能會產生一種能夠將無線電波光子的能量轉換為太赫茲，紅外或可見光光子等的單一設備。他們已經開發出了使用石墨烯的納米管發射器和接收器。

請參見 http://berkeley.edu/news/media/releases/2007/10/31_NanoRadio.shtml

不幸的是，我的水晶球此刻正在炸裂，所以以後我看不到。

我不是專家，但是自由電子激光器在某種程度上可能是光學世界中傳統無線電發射器的最接近的東西，因為它們說服一束未結合的電子彼此相互作用，從而產生共振。在光頻率下（實際上是從微波到X射線的任何地方）。
Spehro Pefhany
2014-09-29 16:02:50 UTC
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有可能，但是我不知道以這種方式工作的實用設備。如果您搜索可能的術語，您會發現一些有用的東西，但更多的是物理實驗而非電子學。即使對於非常好的SiGe IC晶體管，晶體管也往往會在100GHz以下停止放大。

反之，有一些使用納米天線陣列的實用光檢測設備。我在德國看到了一些看起來很有前途的工作，而且我確信他們不是唯一從事這項工作的機構。從光到直流比從直流到光更容易。

“從光到直流比從直流到光更容易。”插入電池的燈泡怎麼樣？：P（太開玩笑了）
@Doombot-哈哈。但是，如果沒有天線，除非天線真的非常熱，否則不能使用天線陣列。;-)
Andy aka
2014-09-29 17:00:43 UTC
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電光調製器可以滿足您的要求。這是Wiki的摘錄：-

電光調製器（EOM）是一種光學設備，其中具有電光效應的信號控制元件用於調製光束。可以對光束的相位，頻率，幅度或偏振施加調製。通過使用激光控制的調製器，調製帶寬可以擴展到千兆赫茲。

如您所見，可以實現AM，FM或PM。

他想實際創建光，而不僅僅是調製現有的光。儘管由新手編寫的規範指定了“ DC至日光”帶寬（以及零噪聲和失真）的等效值，但這仍超出了電子領域。
@SpehroPefhany,好吧，如果您進行FM，則邊帶上確實會出現一些“新”光。但是要想從100MHz提升到300THz，要比一路加倍變得更加困難。：^）
@GeorgeHerold AO調製器很有趣。像Phil H.一樣了解這件事真是太好了。您可以對它們進行有趣的閉環亞波長干涉測量。
George Herold
2014-09-29 18:48:33 UTC
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嗯，嗯，是非線性晶體，您可以在其中混合不同波長的“光”。搜索OPA（光學參量放大器）。但是，您必須從光...激光開始。我猜原則上您可以從100MHz開始，最高可以達到300THz，但是這是一倍的倍數：^）如果我稍微延長一下您的問題，並詢問如何將電子變成光...（不是原子），然後我會考慮加速器，在那裡您會收到同步輻射。在電子束的末端，您可以建立自由電子激光器。 （幾年前，我曾在FEL上工作，雖然不太明顯（3-10微米），但是當它在物體上引爆孔時，您可以看到它。）



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