超構材料光子整合晶片研究再獲新成果
- 發佈時間：2014-12-18 01:31:46 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
“光”是世界上速度最快的資訊載體，對光的捕獲和操控，就成為人們孜孜追求的目標。南京大學物理學院劉輝教授所在的課題組，結合國家在光子整合方面的重大需求和超構材料國際前沿領域，在超構材料光子整合晶片研究方面率先提出奈米螺旋偏振器，用於調控光偏振資訊；最早提出磁共振奈米波導，在奈米尺度下傳遞光資訊；以及採用新技術製備光子黑洞微腔，實現高效率光子捕獲與探測等，使得光信號的調製、傳輸、探測三個階段獲突破。
超構材料是科學家模擬自然界中的材料，設計並製造的一種新型人工微結構材料。劉輝教授從事微結構光電功能器件與材料研究，在超構材料光子晶片方面，他和研究團隊採用簡單而巧妙的旋涂加熱工藝，利用微球表面與聚合物薄膜接觸的表面張力，在一塊微小的光子晶片上，實現了折射率具有類似中心引力場分佈的光學微腔。結果證明，與黑洞周圍引力場“視界”類似，這種微腔也存在一種臨界半徑，當光子的傳播路徑通過臨界半徑包圍的區域，光子就會被微腔捕獲，而當光子的傳播路徑在臨界半徑區域之外，光子不會被捕獲，只是路徑發生彎曲，實驗結果與理論很好的符合。國際著名超構材料專家Leonhardt教授評價這個工作是“第一次在光子晶片上，用簡單的實驗，精確而漂亮地演繹了愛因斯坦廣義相對論所描述的部分思想”。該成果2013年發表在Nature Photonics 國際光學期刊上；2014年，被美國物理學年會評為推薦報告，被中國鐳射雜誌社評為“2013年中國重要光學成果”。與以前的大多數窄帶共振光學微腔相比，工作中報道的非共振光學微腔具有寬波段特性，可以捕獲較寬的連續波段內的光子，這也發展了光學微腔一種新的功能，可以應用於光子晶片上的寬波段鐳射器，光電探測，光伏器件等。
目前，劉輝和研究團隊在光發射器方面，正努力將半導體發光材料整合在超構材料中，實現一種超小尺寸的光子晶片的奈米鐳射器。同時，研製將獨立的光子器件整合在完整的超構材料光子晶片上，實現一個具有完整資訊處理功能的超構材料光子晶片，並希望將他研製的超構材料光子晶片用於光子電腦。（王利）
- 股票名稱 最新價 漲跌幅
