英國國家物理實驗室的研究人員研製出了一種全光二極體, 新二極體能被用於微型光子電路中, 有望為微納光子學晶片提供廉價高效的光二極體, 從而對光子晶片和光子通信等領域產生重要影響.
北京大學現代光學研究所研究員肖雲峰對科技日報記者解釋說: '二極體能傳輸一個方向上的電流, 但卻阻擋反向電流, 是幾乎所有電子電路的基本組成元件, 但現有的光學二極體需要大塊磁光晶體, 嚴重阻礙了其在微納尺度上的整合, 成為整合光子學領域面臨的重大挑戰之一. '
在新研究中, 帕斯卡·德爾海耶博士領導的團隊將光發射到一個微諧振器(一個矽晶片上的玻璃微環)內. 儘管微環直徑僅與人頭髮絲相當, 卻可使光在微環內來回傳播. 利用微環增強的光學克爾效應, 該團隊製造出了新的全光二極體. 新二極體僅能在一個方向上傳輸光, 且可整合到微納光子電路中, 因此, 克服了二極體需要大塊磁光晶體這一限制.
德爾海耶強調稱: '這些二極體有望為微光晶片提供廉價高效的光二極體, 也將為可用於光學計算的新型整合光子電路鋪平道路, 還可能對未來的光子通信系統產生重大影響. '
據悉, 中國科學家也在該領域獲得了較好的成果, 例如中國科學技術大學董春華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, 包括全光二極體和環形器等.
肖雲峰說: '儘管最新研究並非第一個全光二極體, 但獲得的器件具有操作簡單, 隔離度高等特點, 是一個很有潛力的方案. 當然, 與現有的全光二極體方案類似, 基於諧振腔的全光二極體往往存在頻寬限制, 僅能在較窄的諧振模式內工作. 未來還需進一步研究, 突破其限制. '
