全光二极管

英国国家物理实验室（NPL）的研究人员研制出了一种全光二极管，新二极管能被用于微型光子电路中，有望为微纳光子学芯片提供廉价高效的光二极管，从而对光子芯片和光子通信等领域产生重要影响。

1、简介

在新研究中，帕斯卡·德尔海耶博士领导的团队将光发射到一个微谐振器（一个硅芯片上的玻璃微环）内。尽管微环直径仅与人头发丝相当，却可使光在微环内来回传播。利用微环增强的光学克尔效应，该团队制造出了新的全光二极管。新二极管仅能在一个方向上传输光，且可集成到微纳光子电路中，因此，克服了二极管需要大块磁光晶体这一限制。

2、难题

北京大学现代光学研究所研究员肖云峰对科技日报记者解释说：“二极管能传输一个方向上的电流，但却阻挡反向电流，是几乎所有电子电路的基本组成元件，但现有的光学二极管需要大块磁光晶体，严重阻碍了其在微纳尺度上的集成，成为集成光子学领域面临的重大挑战之一。”

3、意义

德尔海耶强调称：“这些二极管有望为微光芯片提供廉价高效的光二极管，也将为可用于光学计算的新型集成光子电路铺平道路，还可能对未来的光子通信系统产生重大影响。”

4、新型慢速光孤子全光二极管

华南农业大学电子工程学院大四学生李鸿基在毕业前“小宇宙爆发”了一把。他带领团队设计出的新型慢速光孤子全光二极管，研究结果发表在美国光学学会旗下着名的光学杂志《光学快报（OpticsLetters）》（SCIIF3.179）。李鸿基系第一作者。

近年来，在光通信领域，如何实现光场在集成光路中单向导通是许多科研工作者头疼的问题，业内一直在寻找明确的解决办法。该领域这一世界级难题引起了李鸿基的兴趣。

李鸿基组成3人本科生小团队，针对“如何实现一个完整光脉冲单向导通”开展研究，利用了两个具有不同啁啾系数的线性啁啾布拉格光纤光栅以及一段均匀的光纤光栅，设计出一种具有三明治结构的非互易性光纤光栅，并利用脉冲诱导的非线性，使一个带边入射的皮秒脉冲形成布拉格孤子，实现了一个皮秒光脉冲在不同光功率下分别实现单向导通以及反向击穿的功能。不仅如此，由于带边色散效应，这个光脉冲具有非常慢的群速度，仅有光速3%（约为9千公里/秒），因此该器件也可以用作光子缓存。

据介绍，与传统的光隔离器不一样，他们设计的这种单向导通功能，不需要外界能量激励泵浦，以及不会改变光场的偏振特性，损失偏振信息，完全是一种全光控制行为，而且它可以方便地集成到全光网络之中，因此具有较大的应用价值。