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日前，國家納米科學(xué)中心的戴慶團(tuán)隊(duì)在納米尺度光電互聯(lián)領(lǐng)域研究取得了新突破。該團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了極化激元的高效激發(fā)和長程傳輸，并創(chuàng)制了一種新型的電調(diào)控光子“晶體管”。相關(guān)成果近日在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表。

此項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)率先提出利用納米材料的極化激元作為媒介，實(shí)現(xiàn)高效光電互聯(lián)的新思路。極化激元是一種由入射光與材料表界面相互作用形成的特殊電磁模式(表面波)，具有優(yōu)異的光場壓縮能力，可以輕易突破光學(xué)衍射極限從而實(shí)現(xiàn)納米尺度上光信息的傳輸和處理。

戴慶介紹，光電互聯(lián)相當(dāng)于光電兩條“高速公路”交匯的“收費(fèi)站”，而構(gòu)筑極化激元光電互聯(lián)相當(dāng)于將“收費(fèi)站”改造成“立交橋”，從而大幅增加通道和提升信息處理速度。

研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并構(gòu)筑了微納尺度的石墨烯/氧化鉬兩種異質(zhì)材料的堆疊結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了用一種極化激元調(diào)控另一種極化激元開關(guān)的“晶體管”功能，可實(shí)現(xiàn)光從常規(guī)正折射到負(fù)折射的動(dòng)態(tài)調(diào)控。

“這項(xiàng)研究充分發(fā)揮了極化激元對(duì)光高壓縮和易調(diào)控的優(yōu)勢，不僅有望實(shí)現(xiàn)高效光電互聯(lián)，還可以提供額外的信息處理能力，在促進(jìn)光電融合器件走向大規(guī)模集成方面具有廣闊應(yīng)用前景?！贝鲬c說。

關(guān)鍵詞： 極化激元 高速公路 衍射極限 異質(zhì)材料 科學(xué)中心