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天津北方網訊:電腦速度慢,手機待機時間短,最新的ipad4機體發熱嚴重,電冰箱、電視機耗能大……生活中,電子產品的這些問題隨處可見。4月19日,由南開大學信息技術科學學院教授、長江學者袁小聰帶領的新加坡南洋理工大學課題組與美國哈佛大學Capasso教授課題組合作,在國際頂級刊物Science(科學)上發表了題目爲“可重構偏振調控型表面等離激元定向耦合”的文章,在“光子迴路”取代“集成電路”領域取得了重大突破,有望解決上述問題。文章提出了一種全新的表面等離激元(SPP)耦合方式,通過一系列亞波長“人”字型微納金屬結構,解決了目前入射光偏振態嚴重影響SPP耦合效率以及SPP傳播方向無法精確控制等技術難題,實現了SPP的可重構定向耦合新機制,該研究成果對微納光子芯片水平的SPP產生、傳輸、調控、互聯與探測等應用有重大積極推進作用。
該工作的前期理論設計與器件製備在哈佛大學完成,袁小聰教授領導的實驗室負責相關的光學實驗工作。在表面等離激元的光學創新應用領域,袁小聰教授主持新加坡國家研究基金會重大項目1項,中國-新加坡國際合作重點項目1項,中國國家自然科學基金委重點項目2項,它們促進了南開大學、南洋理工大學、哈佛大學在表面等離激元調控與應用研究領域的優勢合作,在這些項目支持下取得了上述科研成果。袁小聰談到,近代科學技術經歷了從蒸汽、電力、電子到微電子的發展,近年來,如何讓“光子迴路”代替“集成電路”成爲光學研究領域的一大熱點和難點。電子產品的芯片運行速度越快,集成度越高,能耗就越大,機體也容易發熱。這種技術今後一旦被應用,將會以“光子芯片”取代傳統的“電子芯片”,光子傳播速度遠遠超出電子,因此也會滿足用戶對於電子產品運行速度、待機時間、能耗等方面的需求,同時,“光子迴路”的應用對於降低能耗、減少污染也有所裨益,有利於資源節約型和環境有友好型社會的建設。(通訊員馬超)