新加坡团队在硅片上操纵光波

主要作者和博士生Ezgi Sahin用其中一个实验芯片图片来自新加坡科技设计大学悉尼大学(USyd)宣布，由来自该大学纳米研究所和新加坡科技与设计大学(SUTD)的研究人员和学生组成的团队已成功地在硅芯片上操纵光波或光子信息。这一突破使硅芯片保持其整体“形状”，这在USyd所说的重要信息中，通过跨越大陆和海洋的光纤传输信息。这种波 - 无论是海啸还是光子信息包 - 被称为“孤子”，据大学称，该团队在新加坡使用光学器件制造的超富硅氮化物(USRN)器件上观察了孤子动力学。悉尼Nano的表征工具。悉尼 - 新加坡团队声称基础工作很重要，因为大多数通信基础设施仍然依赖于基于硅的设备来传播和接收信息。

“在芯片上操纵孤子可能有助于提高光子通信设备和基础设施的速度，”USyd说。

“复杂孤子动力学的观察为片上光学信号处理的脉冲压缩以外的广泛应用铺平了道路，”SUTD的USyd博士生Ezgi Sahin补充说，他与USyd的Andrea Blanco博士进行了实验。雷东多。

根据大学的说法，在光纤中保留信息至关重要，但理想情况下需要在光纤的源和接收端处操纵硅芯片中的光而不改变光子信息包的波形。

“这种性质的孤子 - 所谓的布拉格孤子 - 大约20年前首次在光纤中观察到，但由于芯片所基于的标准硅材料限制了传播，因此没有在芯片上报告过。这个演示，该研究的合着者和悉尼纳米教授Ben Eggleton教授解释说，该芯片是基于略微修改后的硅版本，可以避免这些限制，为操作芯片上的光线开辟了一个全新的范例。“

这些大学表示，由于采用了独特的布拉格光栅设计和他们使用的超富硅氮化物材料平台，他们能够令人信服地展示布拉格孤子的形成和裂变。SUTD的共同作者Dawn Tan教授表示，该平台可以防止信息丢失，这些信息已经破坏了先前的示威活动。

布拉格光栅器件的硅基特性也确保了与互补金属氧化物半导体处理的兼容性，USyd表示可靠地启动孤子压缩和裂变的能力允许以比先前所需更长的脉冲产生超快现象。

它补充说，芯片级小型化还提高了光信号处理在需要紧凑性的应用中的速度。

布拉格孤子以澳大利亚出生的劳伦斯布拉格和他的父亲威廉亨利布拉格命名，他于1913年首次讨论了布拉格反思的概念，并继续获得诺贝尔物理学奖。

“光学孤子波自20世纪80年代以来就已经在光纤中得到了研究，并为光通信系统提供了巨大的希望，因为它们可以在不失真的情况下长距离发送数据，”该大学解释道。

“布拉格孤子从布拉格光栅中得到了它们的特性 - 蚀刻在硅衬底上的周期性结构 - 可以在芯片技术的规模上进行研究，它们可以用于高级信号处理。”