更小更强的光子芯片取得理论突破

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根据摩尔定律，信息技术载体的存储密度和计算速度的提高正面临瓶颈。人类的眼睛已经从电转向更快的光，光子芯片的概念已经出现。记者19日从南京科技大学了解到，蒋李咏教授的团队提出了一种新方法，实现了表面等离子体空的编码功能，从理论上帮助了多功能、多自由度光子芯片的应用和发展，使人们离光子芯片更近了一步。

蒋介绍说，通过全光控制在更小的芯片上加载更多的功能是芯片发展的趋势，具有更大的存储密度和更高的工作效率。然而，为了将光子芯片的概念转化为现实，仍然存在许多亟待解决的理论和技术难题，如半导体集成工艺的兼容性以及光子的多功能和多自由度控制等。

类似于电子调节，人们可以通过精确调节光子行为使光实现数据存储和操作。目前主流的调节方法之一是全光相干调节。它基于相干完全吸收效应，采用面外对称入射进行相干调节。然而，由于这一理论基础的固有局限性，全光相干调节的性能指标如模式选择性、空选择性和积分性都很缺乏。

蒋的团队采用了一种新的方法，创新性地提出了一种基于表面等离子体模式相干机制的面内全光相干控制方法。该方法突破了面外全光相干控制方法的机理限制，具有独特的模式选择性和空选择性，更有利于芯片集成。

此外，该方法还为人工微纳结构的相干光谱调控提供了新的思路，可以推广到光子晶体和其他微纳光子结构的光谱调控研究，有望在未来的集成光通信、微纳显示和传感领域激发更多的创新应用。相关研究成果已在国际光学杂志《光:科学与应用》上发表。