更小更强的光子芯片取得理论突破

最近的发现和创新

本报南京3月19日电(记者张晔、通讯员崔玉萌)由于摩尔定律，信息技术载体的存储密度和计算速度面临瓶颈。人类的眼睛已经从“电”转向更快的“光”，并且“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，江教授的团队提出了一种实现表面等离子体激元空间编码功能的新方法，从理论上辅助了多功能、多*度可控光子芯片的应用和发展，使人们更接近光子芯片。

蒋介绍，通过对较小的芯片进行全光控制，加载更多的功能、更大的存储密度和更高的运行效率是芯片发展的趋势。然而，要将光子芯片的概念变为现实，仍有许多理论和技术难题需要突破，如半导体集成工艺兼容性、光子的多功能和多*度调节等。

类似于电子调节，人们可以通过精确调节光子行为来存储和计算数据。目前，主流的调节方法之一是全光相干调节。基于完美的相干吸收效应，利用“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，全光相干调节缺乏诸如模式选择性、空间选择性和集成等性能指标。

蒋团队找到了另一条途径，基于表面等离子体模式相干机制理论，创新性地提出了“面内”全光相干控制方法，突破了“面外”全光相干控制方法的机制限制，具有独特的模式选择性和空间选择性，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，可扩展到光子晶体等其他微纳光子结构的光谱调控研究，并有望在未来集成光通信、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》在线发表。