科學家制造出世界最小光開關
蘇格蘭圣安德魯大學科學家日前制作出目前世界最小的光開關，且該開關由硅制成，具有集成入CMOS電子元件的潛力。該研究成果發表在近期的《光學通訊》期刊上。
這個新元件是一個基于定向耦合器的2×2開關。定向耦合器包含2個距離非常接近的波導，以致光能可從一個波導傳到另一個波導。當定向耦合器處于關閉狀態時，光沿著上部波導不受干擾地傳至出口；而當定向耦合器通過加熱方式開啟時，光被切換至另一個波導，由下方出口傳出。
該元件的高明之處在于，它將光子晶體納米結構直接蝕刻在開關上。這個納米結構可使光減速以在短距離內產生足夠強的作用力，以此來縮小元件的尺寸。元件上具有光子晶體結構圖案的部分每邊均只有9微米，這要比現存元件小很多。研究人員表示，該元件可用作光路的基本結構單元，譬如將多個2×2開關級聯起來即可得到16×16的大型矩陣開關。
研究人員稱，該元件也可作為將信息編碼至光束的光調制器，這比IBM公司不久前剛發布的調制器小了近10倍，這也意味著它的電容更小，因此開關速度可能會更快。研究人員推測，該調制器的信息傳輸率將高達每秒100吉比特，但缺點是帶寬比較窄。該開關的工作帶寬僅幾個納米，而IBM調制器的帶寬可覆蓋整個C波段。
研究論文上發表的開關由電子束光刻技術制成，研究人員指出這種開關也可以采用深紫外光刻技術來制作。研究團隊目前正與英特爾及比利時IMEC公司合作，目的是證明納米結構可以用更低的成本來制作。
這個新元件是一個基于定向耦合器的2×2開關。定向耦合器包含2個距離非常接近的波導，以致光能可從一個波導傳到另一個波導。當定向耦合器處于關閉狀態時，光沿著上部波導不受干擾地傳至出口；而當定向耦合器通過加熱方式開啟時，光被切換至另一個波導，由下方出口傳出。
該元件的高明之處在于，它將光子晶體納米結構直接蝕刻在開關上。這個納米結構可使光減速以在短距離內產生足夠強的作用力，以此來縮小元件的尺寸。元件上具有光子晶體結構圖案的部分每邊均只有9微米，這要比現存元件小很多。研究人員表示，該元件可用作光路的基本結構單元，譬如將多個2×2開關級聯起來即可得到16×16的大型矩陣開關。
研究人員稱，該元件也可作為將信息編碼至光束的光調制器，這比IBM公司不久前剛發布的調制器小了近10倍，這也意味著它的電容更小，因此開關速度可能會更快。研究人員推測，該調制器的信息傳輸率將高達每秒100吉比特，但缺點是帶寬比較窄。該開關的工作帶寬僅幾個納米，而IBM調制器的帶寬可覆蓋整個C波段。
研究論文上發表的開關由電子束光刻技術制成，研究人員指出這種開關也可以采用深紫外光刻技術來制作。研究團隊目前正與英特爾及比利時IMEC公司合作，目的是證明納米結構可以用更低的成本來制作。
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