提升光學(xué)通信帶寬的方法

一項(xiàng)將光學(xué)信號(hào)聚焦至前所未有精度的新技術(shù)可能會(huì)帶來(lái)更高效的電子系統(tǒng)和更高分辨率的成像設(shè)備。

　　美國(guó)加州理工學(xué)院(California Institute of Technology (Caltech))的工程師們找到了一種方法可以產(chǎn)生比光自身波長(zhǎng)小卻能傳輸同等信號(hào)的光束。

　　這項(xiàng)技術(shù)有助于實(shí)現(xiàn)通過(guò)更窄的光束來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，以增加光學(xué)通信的帶寬，同時(shí)這也為體積更小、耗能更少的光學(xué)設(shè)備的出現(xiàn)做好了鋪墊。

　　研究人員發(fā)明了一種2nm長(zhǎng)的波導(dǎo)裝置，通過(guò)既聚焦光線——僅允許大約一半的光子通過(guò)——也聚焦光線在其內(nèi)部產(chǎn)生的振動(dòng)，該裝置可以使光線尺寸接近自然的極限。

　　這種第二類信號(hào)來(lái)源于該裝置的二氧化硅結(jié)構(gòu)和其金鍍膜之間電子的振蕩，也被稱為“表面等離子體激元(SPPs)”。

　　由于表面等離子體激元(SPPs)是直接與光相耦合，它們(與傳統(tǒng)信號(hào)相比)攜帶同等的信息和屬性，也發(fā)揮代理信號(hào)的作用，即使許多光子在穿越波導(dǎo)裝置時(shí)被吸收和散射。

　　之前的納米聚焦設(shè)備(與此相比)顯得效率極低，其通常只將幾個(gè)百分比的光子聚焦至一條窄的光線內(nèi)。新的波導(dǎo)裝置能夠在三個(gè)維度上聚焦光線，產(chǎn)生直徑只有幾個(gè)納米的光點(diǎn)并且只需利用一半的光線。將光線聚焦為一個(gè)稍大的點(diǎn)，尺寸約為14nm×80nm，使得效率提高到了70%。

　　“該裝置是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)納米技術(shù)在半導(dǎo)體芯片上實(shí)現(xiàn)的，因此很容易與現(xiàn)有的技術(shù)相兼容?！痹擁?xiàng)目的協(xié)作領(lǐng)導(dǎo)人Hyuck Choo說(shuō)道。