北大在微納全光交換器件研究中取得新進展
“極端光學研究創(chuàng)新團隊”胡小永教授和龔旗煌院士在微納全光交換器件的研究中取得新進展。芯片上全光交換能夠將任意一個輸入波導中的信號光切換到任意一個輸出波導,是實現(xiàn)超高速超寬帶信息處理芯片和光計算的最核心器件之一,其實用化要求的重要指標是:超低能耗、超快響應、片上觸發(fā)、多波長(或寬帶)操作。實現(xiàn)機理是利用三階非線性光學Kerr效應,即信號光(或控制光)誘導折射率改變。一方面,由于通常的半導體材料和有機聚合物材料的三階非線性光學系數(shù)相對較小,單純依靠硅基光子學和有機光子學很難實現(xiàn)片上低能耗超快全光交換;另一方面,由于貴金屬材料內在的歐姆損耗導致表面等離激元較大的傳輸損耗,單純利用表面等離激元很難實現(xiàn)大規(guī)模片上超快光交換陣列。因此,目前國際上在該領域的實驗研究中存在的難題是,難以在集成光子回路中實現(xiàn)超低能耗、超快響應、片上觸發(fā)、多波長操作的全光交換。 |