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集成光隔離器可以改善光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用 所有用于電信、顯微鏡、成像、量子光子學(xué)等的光學(xué)系統(tǒng)都依靠激光來產(chǎn)生光子和光束。為了防止這些激光器損壞和不穩(wěn)定，這些系統(tǒng)還需要隔離器，防止光向不需要的方向傳播的組件。隔離器還通過防止光線不受約束地四處反射來幫助降低信號(hào)噪聲。但傳統(tǒng)的隔離器尺寸相對(duì)較大，需要將多種材料連接在一起，這為提高性能設(shè)置了障礙。 現(xiàn)在，由SEAS的電氣工程師Marko Lončar領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種方法，可以構(gòu)建一種高效的集成隔離器，該隔離器無縫集成到由鈮酸鋰制成的光學(xué)芯片中。他們的研究結(jié)果發(fā)表在Nature Photonics上。  薄膜鈮酸鋰上的電光隔離器芯片的光學(xué)顯微照片，包括四個(gè)具有不同調(diào)制長(zhǎng)度的器件。 SEAS電氣工程教授Lončar說：“我們構(gòu)建了一種裝置，可以讓激光發(fā)射的光原封不動(dòng)地傳播，而向激光傳播的反射光會(huì)改變其顏色并重新路由遠(yuǎn)離激光。這是通過在反射光信號(hào)的方向上發(fā)送電信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的，從而利用鈮酸鋰的優(yōu)異電光特性，其中可以施加電壓來改變光信號(hào)的特性，包括速度和顏色�！� 該論文的共同第一作者，Lončar實(shí)驗(yàn)室的前博士后研究員Mengjie Yu說：“我們希望為激光器創(chuàng)造一個(gè)更安全的環(huán)境，通過設(shè)計(jì)這條單行道，我們可以保護(hù)設(shè)備免受激光反射。據(jù)我們所知，與集成隔離器的所有其他演示相比，該器件具有世界上最好的光隔離性能。除了隔離之外，它還在所有指標(biāo)（包括損耗、功率效率和可調(diào)性）方面提供了最具競(jìng)爭(zhēng)力的性能�！� 該論文的共同第一作者，Lončar實(shí)驗(yàn)室的博士生Rebecca Cheng說：“這個(gè)設(shè)備的特別之處在于，它的核心非常簡(jiǎn)單，它實(shí)際上只是一個(gè)調(diào)制器。以前所有設(shè)計(jì)類似東西的嘗試都需要多個(gè)諧振器和調(diào)制器。我們之所以能以如此卓越的性能做到這一點(diǎn)，是因?yàn)殁壦徜嚨奶匦��！?span style="display:none"> &KT* rL 高性能和高效率的另一個(gè)原因與設(shè)備的尺寸有關(guān)，該團(tuán)隊(duì)在哈佛納米系統(tǒng)中心建造了它，制造了一個(gè)600納米厚的芯片，帶有蝕刻（使用規(guī)定的納米結(jié)構(gòu)引導(dǎo)光）深達(dá)320納米。 Yu說：“使用較小的設(shè)備，您可以更輕松地控制光，并將光放在更靠近電信號(hào)的位置，從而在相同的電壓下實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的電場(chǎng)，能夠更強(qiáng)大的光控制�！� |
