科學家首次在基芯片上實現(xiàn)操控光波和光子信息，通信行業(yè)或將改寫

近日據(jù)外媒報道，科學家首次在硅基芯片上實現(xiàn)操控光波和光子信息，并維持了它們的整體波形。目前因為大多數(shù)通信基礎設施仍依賴于基于硅的設備來傳播和接收信息，這標志著通信基礎設施將大幅提升傳輸速度。

在現(xiàn)代通信技術中，保持洲際光纖中的信息完整性是至關重要的。從理論上說，這需要在光纖的收發(fā)端對硅基芯片中的光進行操作，以此確保那些“光子信息包”的波形在傳送中不會被破壞。多年以來，科學家們一直在為這個目標努力，現(xiàn)在終于有了新的成果。

而近日，悉尼大學納米研究所和新加坡科技大學設計學院合作，首次通過操控一塊硅基芯片上的光波成功地維持了它們的整體波形，這類特殊的波名為“孤子”。

其實在20年前，科學家們就首次在光纖中觀察到了這種“孤子”，并被命名為“布拉格孤子”。但是當時并沒有在硅基材料上進行試驗，因為當時的硅基材料并不具備傳播“孤子”的條件。

現(xiàn)在，研究小組在新加坡建造了一種基于超富硅氮化物(USRN)的裝置，并為它配置了悉尼納米公司(Sydney Nano)最先進的光學工具，最終，這臺裝置成功證明了硅基芯片上的布拉格孤子的形成和裂變過程。研究人員將這一發(fā)現(xiàn)歸功于聯(lián)合使用了USRN和布拉格光柵器件。后者是一種經(jīng)過輕微修改的硅材料，能產(chǎn)生所謂的“布拉格光柵”，它加工起來十分方便。

同時布拉格光柵器件的硅基特性也確保了與互補金屬氧化物半導體(CMOS)工藝的兼容性?？煽康貑庸伦訅嚎s和裂變的能力，并允許用比以前所要求的更長的脈沖產(chǎn)生超快現(xiàn)象。而且芯片規(guī)模的小型化也提高了光信號處理的速度。