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新型光子器件问世:有利于实现高能效的光通信

海洋中,从灯塔到船只的旌旗灯号,是光通信(用光传输信息)的早期典型之一。如今,集成光子器件领域的钻研职员正用光通信道理构建高科技设备,例如像闪电一样快速的谋略机,它用光取代电。

近日,美国特拉华大年夜学电气与谋略机工程系助理教授 Tingyi Gu 引导的科研团队设计出一款集成光子器件平台。该平台拥有一维超透镜和超外面,可以限定信息的损耗。近日,团队在《自然·通信(Nature Communications)》期刊上描述了他们的设备。

超透镜是一种超薄透镜,可以在纳米尺度进行设计,并以特定的要领聚焦毫光。

超外面是一种由纳米布局组成的微型外面,可以操控传输的毫光或者反射的毫光。

这篇论文的第一作者、博士生 Zi Wang 表示:“比拟于传统措施,这是一种实现集成光子器件的新措施。”

技巧

团队制造出一款位于硅基芯片上的微型超透镜,它经由过程数百个微型空气槽进行编程,使得并行化的光学旌旗灯号处置惩罚完全在微型芯片中实现。

他们演示了超过200纳米带宽低于1分贝损耗的高旌旗灯号传输。当将三个超外面放在一路时,他们演示了傅立叶变换与微分的功能。这项技巧在物理学中异常紧张,它将函数分化为组成部分。

代价

Gu 表示:“这是在集成光子器件平台上采纳低损耗超外面的首篇论文。我们的布局是宽频带且低损耗的,这对付高能效的光通信来说异常关键。”

更紧张的是,在特拉华大年夜学开拓的这个新型设备比这种类型的传统设备要更小且更轻。它无需手工对齐透镜,以是比必要极大年夜耐心和许多光阴来安装的传统自由空间光学平台加倍结实且可扩展。

这个新型设备的利用领域包括成像、感知和量子信息处置惩罚,例如片上转换光学、数学操作和光谱仪。经由过程更多的开拓,这项技巧也可以利用于谋略机技巧领域的深度进修神经收集

Gu 表示:“它比传统的布局快得多。当你考试测验主动节制它们的时刻,会碰到许多技巧寻衅,但这是我们开始钻研的一个新平台。”

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