据美国电气与电子工程师协会（IEEE）网站近日报道，哥伦比亚大学研究人员研制出迄今最小光学集成电路，其能在很宽的波长范围内表现出高性能水平，有望彻底改变光通信和光信号处理等关键技术。该突破性成果发表在近日出版的《自然·纳米技术》杂志上。
新模式转换器首次将集成电路尺寸缩小到光波长的1.7倍，而之前同类装置都是光波长的几倍到几百倍，并且它能在很宽的波长范围内将输入波导模式转变成输出波导模式。
取得这些前所未有性能的关键是，研究人员将一种超表面结构集成到了光学波导上。超表面结构是一类厚度小于波长的二维超薄材料，可实现对光传播模式的灵活有效调控。这次所用的超表面结构由许多纳米天线按亚波长间隔排列而成，能吸收波导最里面的光，调节吸收光的性能后再将其返回波导中。由于纳米天线排列紧密，从而可在不到两倍波长的距离内实现波导模式转换。
于南方表示，他们计划进一步改进模分复用系统，同时使用更加灵活的光学材料，以更有效地调控波导内光的传播。
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