英国国家物理实验室的研究人员研制出了一种全光二极管, 新二极管能被用于微型光子电路中, 有望为微纳光子学芯片提供廉价高效的光二极管, 从而对光子芯片和光子通信等领域产生重要影响.
北京大学现代光学研究所研究员肖云峰对科技日报记者解释说: '二极管能传输一个方向上的电流, 但却阻挡反向电流, 是几乎所有电子电路的基本组成元件, 但现有的光学二极管需要大块磁光晶体, 严重阻碍了其在微纳尺度上的集成, 成为集成光子学领域面临的重大挑战之一. '
在新研究中, 帕斯卡·德尔海耶博士领导的团队将光发射到一个微谐振器(一个硅芯片上的玻璃微环)内. 尽管微环直径仅与人头发丝相当, 却可使光在微环内来回传播. 利用微环增强的光学克尔效应, 该团队制造出了新的全光二极管. 新二极管仅能在一个方向上传输光, 且可集成到微纳光子电路中, 因此, 克服了二极管需要大块磁光晶体这一限制.
德尔海耶强调称: '这些二极管有望为微光芯片提供廉价高效的光二极管, 也将为可用于光学计算的新型集成光子电路铺平道路, 还可能对未来的光子通信系统产生重大影响. '
据悉, 中国科学家也在该领域获得了较好的成果, 例如中国科学技术大学董春华博士利用微腔光力相互作用, 得到了全光控制的非互易微腔器件, 包括全光二极管和环形器等.
肖云峰说: '尽管最新研究并非第一个全光二极管, 但获得的器件具有操作简单, 隔离度高等特点, 是一个很有潜力的方案. 当然, 与现有的全光二极管方案类似, 基于谐振腔的全光二极管往往存在带宽限制, 仅能在较窄的谐振模式内工作. 未来还需进一步研究, 突破其限制. '
