上海微系統(tǒng)所硅基光子學(xué)研究獲突破性進(jìn)展

　　日前，中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所信息功能材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室SOI課題組在光子學(xué)研究方面取得突破性進(jìn)展，研究結(jié)果發(fā)表在5月20日出版的PhysicalReviewLetters上(作者為：杜駿杰、王曦、鄒世昌、甘甫烷等)，并作為每期最亮點(diǎn)的工作之一，被選為Editors’Suggestion。該工作已經(jīng)引起國(guó)際同行的廣泛關(guān)注，美國(guó)物理學(xué)會(huì)在physics.aps.org上作了專題報(bào)道。

　　光束的片上操控具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)光學(xué)理論認(rèn)為，光束彎曲時(shí)，路徑的曲率半徑不可以小于波長(zhǎng)。已有研究者提出利用表面等離子體激元、高折射率粒子排列等近場(chǎng)方式突破這一限制。對(duì)于傳播中的光束，需要更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)這種亞波長(zhǎng)偏轉(zhuǎn)。本研究成果利用了單個(gè)粒子在共振時(shí)共振模式的不同對(duì)稱性(圖1a和1b)，在通過(guò)僅有幾個(gè)粒子組成的單層排列后，光束就可以發(fā)生90度彎曲(零曲率半徑)(圖1d)，且彎曲后的光與入射光在法線的同一側(cè)，發(fā)生了負(fù)折射現(xiàn)象。

　　上海微系統(tǒng)所信息功能材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室SOI課題組致力于硅基光子器件、光電單片集成技術(shù)、硅基片上光互連技術(shù)等硅基光子學(xué)研究。在PRL發(fā)表的這一研究成果可望在高密度集成的硅基光子學(xué)中取得重要應(yīng)用，為相關(guān)研究提供了新穎的光操控原理。這是繼2010年3月該課題組利用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝平臺(tái)，在國(guó)內(nèi)首次開(kāi)發(fā)出10Gbps速率的硅光調(diào)制器芯片之后，在光子學(xué)研究中取得的又一重大突破。

　　該研究成果得到了上海市科委、中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家基金委、教育部和科技部的資助。