[南京日报] 南理工教授国际顶级期刊发布研究成果——更小更强的光子芯片取得理论突破

《南京日报》2019年04月04日 B4版

从原始的拨号上网到如今下载一部高清电影仅需区区几十秒,人们享受着光子通讯带来的巨大便利。既然光在数据传输方面具有明显优势,能否让光在数据的存储和运算方面也发挥其“飞毛腿”的特长?近日,南京理工大学理学院蒋立勇教授团队在更小更强的光子芯片研究方面取得理论突破,相关成果已在线发表于国际光学顶尖期刊《光:科学与应用》上。

蒋立勇介绍,在尺寸更小的芯片上通过全光调控加载更多的功能,拥有更大的存储密度及更高的运行效率,是芯片发展的趋势。但要将光子芯片由概念变为现实,仍有许多理论与技术难关亟待突破,如半导体集成工艺兼容性以及光子的多功能、多自由度调控等。

与电子调控类似,人们可以通过精确调控光子行为,让光实现数据的存储与运算,目前主流的调控方法之一是全光相干调控。其以相干完美吸收效应为理论基础,采用“面外”对称入射进行相干调控,但受制于这一理论基础固有的局限性,全光相干调控的模式选择性、空间选择性及集成性等性能指标有所欠缺。

蒋立勇团队另辟蹊径,以表面等离激元模式相干机理为理论基础,创新性地提出了“面内”全光相干调控方法,该方法突破了“面外”全光相干调控方法的机理限制,具有独特的模式选择性和空间选择性,更有利于芯片集成。

此外,该方法的提出也为人工微纳结构相干光谱调控提供了新思路,可拓展到光子晶体等其他微纳光子结构的光谱调控研究上,未来有望启发更多集成光通信、微纳显示和传感等领域的创新应用。

 

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