摒棄傳統(tǒng)觀念，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種涉及泄漏模式的新型耦合機(jī)制，這種耦合機(jī)制以前被認(rèn)為不適合光子電路的高密度集成。這一驚人發(fā)現(xiàn)為高密度光子集成鋪平了道路，改變了光子芯片在光計算量子通信、光探測和測距（LiDAR）、光學(xué)計量和生化傳感等領(lǐng)域的潛力和可擴(kuò)展性。 1Jt%I'C?  
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在最近出版的《光科學(xué)與應(yīng)用》（Light Science & Application）雜志上，韓國科學(xué)技術(shù)院（KAIST）電子工程系副教授 Sangsik Kim 和他在德克薩斯理工大學(xué)的學(xué)生證明，各向異性漏波可以利用亞波長光柵（SWG）超材料實現(xiàn)緊密間隔的相同波導(dǎo)之間的零串?dāng)_。這一與直覺相反的發(fā)現(xiàn)大大增加了橫向磁（TM）模式的耦合長度，而由于橫向磁（TM）模式的約束性較低，一直以來都是個難題。 "'Ik{wGc  
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這項研究建立在他們之前對 SWG 超材料用于減少光學(xué)串?dāng)_的研究基礎(chǔ)之上，包括控制蒸發(fā)波的集膚深度和各向異性導(dǎo)波模式中的特殊耦合。最近，SWG 在光子學(xué)領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，使各種高性能 PIC 元件成為可能。然而，TM 模式的集成密度仍然面臨挑戰(zhàn)，其串?dāng)_大約是橫向電（TE）模式的 100 倍，阻礙了高密度芯片集成。 4)_ [)MZ\j  
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"我們的研究小組一直在探索用于密集光子集成的 SWG，并取得了顯著的改進(jìn)。然而，以前的方法僅限于 TE 極化。在光子芯片中，還有另一種正交偏振 TM，它可以使芯片容量翻倍，有時比 TE 更受歡迎，例如在漸變場傳感中。"Kim 解釋說："TM 比 TE 更難密集集成，因為它的波導(dǎo)寬高比通常較低，限制較少。" V|= 1<v  
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起初，研究小組認(rèn)為使用 SWG 不可能減少串?dāng)_，因為他們預(yù)計泄漏模式會增強(qiáng)波導(dǎo)之間的耦合。然而，他們把重點放在了各向異性擾動與泄漏模式的潛力上，并假設(shè)可以實現(xiàn)交叉抵消。 eR CGr?e4  
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通過對泄漏 SWG 模式的模態(tài)特性進(jìn)行耦合模式分析，他們發(fā)現(xiàn)了具有類似泄漏模式的獨特各向異性擾動，從而實現(xiàn)了緊密間隔的相同 SWG 波導(dǎo)之間的零串?dāng)_。利用 Floquet 邊界仿真，他們在業(yè)界現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)絕緣體上硅（SOI）平臺上設(shè)計出了切實可行的 SWG 波導(dǎo)，與帶狀波導(dǎo)相比，其串音抑制效果顯著，耦合長度增加了兩個數(shù)量級以上。