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纳米光子器件中实现光信号跨结构“穿梭”
科技日报·2025-08-01 07:53

《自然·材料》杂志31日在线发表了一项纳米光子器件互联领域的重要研究成果。来自上海交通大学、 国家纳米科学中心等单位的科研人员,利用类似船只航行时产生的"尾流"效应,成功解决纳米光子器件 光信号跨结构传输难题,为未来实现光子信号的远程连接、精确引导和方向控制开辟了新路径,有望显 著提升光计算与信息处理的能力。 在纳米光子学领域,如何让光信号高效地穿梭于不同结构之间,是提升纳米光子器件集成度的关键挑 战。极化激元是一种特殊的表面光波,由光与物质相互作用产生。它能将光压缩在纳米尺度内,实现强 大的光场增强。凭借其超强的光约束能力、低能量损耗和显著的方向性,极化激元在纳米光子器件集成 方面展现出巨大潜力。然而,极化激元产生的光场会快速衰减,难以跨越不同结构进行传输,这成为制 约其在实际光子器件中应用的关键瓶颈。 "这种'光尾流'成功解决了光波难以在不同材料结构间传输的难题。实验中,高速光波从特定结构'泄 漏'出来,像船推开水面一样形成方向可控的尾迹。极化激元正是沿着这样的尾迹'泄漏'到周围材料中, 实现跨结构传输的。"论文共同通讯作者、国家纳米科学中心副研究员胡海形象地说。 "进一步研究发现,通过旋转材料层,可以调 ...