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中国科学家宣布集成光子器件研究重要希望

2020-04-26 13:48编辑:诚信在线人气:


我科学家宣布集成光子器件研究重要希望

【科技前沿】

本报北京4月25日电(记者晋浩天)克日,北京大学信息科学技能学院电子学系、区域光纤通信网与新型光通信系统国度重点尝试室彭超副传讲课题组与美国麻省理工学院物理学系马林·索尔贾希克传授、宾夕法尼亚大学物理与天文学系甄博助理传授相助,从拓扑光子学视角提出一种在单层硅基板上不依靠反射镜而实现定向辐射的新要领。相关研究成就《拓扑掩护的单领导模共振态视察》日前在线颁发于《自然》。

单向辐射作为实现大局限光子集成和光子芯片的要害技能之一,遍及应用于高机能光栅耦合器、高能效激光器及激光雷达光学天线等,今朝大多通过漫衍式布拉格光栅反射镜、金属反射镜等镜面反射实现。然而,片上集成时,阳光在线下载阳光在线,反射镜不只体积大、布局巨大、加工难度高,还会引入特另外损耗和色散。


针对这一集成光子器件研究中亟待办理的要害问题,彭超级人从拓扑荷操控出发,在光子晶体平板中实现了单向辐射的非凡谐振态,即单侧辐射导模共振态,在一维光子晶体中通过倾斜侧壁同时破缺布局垂直对称性和面内对称性,使体系中持续区束缚态所携带的整数拓扑荷破裂为一对半整数拓扑荷,并在平板上、下两侧外貌发生巨细不等的辐射。

此时,维持对称性破缺,通过调控参数将一侧外貌的成对半整数拓扑荷从头归并成整数拓扑荷,形成不依赖镜面仅朝一个外貌辐射能量的UGR态。连系课题组操作自主成长的倾斜刻蚀工艺制备样品,尝试上视察到非对称辐射比高达27.7dB;这就意味着高出99.8%的光子能量朝一侧定向辐射,较传统设计提高了1~2个数量级,从而有力证明白单向辐射导模共振态的有效性和优越性。该技能有望显著低落片上光端口的插入损耗,阳光在线,大幅敦促高密度光互连和光子芯片技能的成长。 

(来源:阳光在线)

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