英国研制出全光二极管,或对光子通信系统影响重大

据物理学家组织网16日报道,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。

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。”

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。

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。”

据悉,中国科学家也在该领域获得了较好的成果,例如中国科学技术大学董春华博士利用微腔光力相互作用,得到了全光控制的非互易微腔器件,包括全光二极管和环形器等。

肖云峰说:“尽管最新研究并非第一个全光二极管,但获得的器件具有操作简单、隔离度高等特点,是一个很有潜力的方案。当然,与现有的全光二极管方案类似,基于谐振腔的全光二极管往往存在带宽限制,仅能在较窄的谐振模式内工作。未来还需进一步研究,突破其限制。”




来源:科技日报

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