5月6日消息,比利時研究機(jī)構(gòu)IMEC日前宣布了基于等離子體
激光(plasmonic)效應(yīng)將高速CMOS電路和納米光(nanophotonic)電路集成在一起的方法。
基于金屬結(jié)構(gòu)的納米光可以置入納米級的構(gòu)造,這比傳統(tǒng)的光學(xué)器件小的多。該等離子體
激光技術(shù)目前還處于實(shí)驗(yàn)階段,并有望應(yīng)用在在高級計算機(jī)芯片、生物傳感器和高效薄膜太陽能電池中的高性能納米級光學(xué)互聯(lián)。
等離子體
激光是某些材料的自由電子振動產(chǎn)生的準(zhǔn)粒子(quasi-particles),IMEC的研究成果日前刊登在自然光子學(xué)五月份的雜志上。
IMEC表示,納米架構(gòu)金屬的光學(xué)特性極有希望應(yīng)用在納米光器件中。當(dāng)該納米結(jié)構(gòu)被可視光或近紅外光照射,就會激起自由電子的共振,這個被稱作表面等離子
激光,產(chǎn)生了光學(xué)諧振。這些表面等離子
激光可以在深次波長(deep-subwavelength)捕捉、定向和聚焦電磁能量。這跟傳統(tǒng)的絕緣光學(xué)波導(dǎo)不同,傳統(tǒng)波導(dǎo)受到了光波長的限制,不能將距離縮短到幾十個納米,IMEC補(bǔ)充到。
納米級的等離子
激光電路允許在集成電路上用光來傳輸多個并行的信息。但目前高帶寬的光學(xué)信息還必須轉(zhuǎn)化為電信號來傳輸。為了讓這種芯片能將高速CMOS電路和等離子
激光電路結(jié)合,需要采用有效和快速的部件將等離子
激光波導(dǎo)和電子器件聯(lián)系到一起。
IMEC已經(jīng)演示了在金屬-電介質(zhì)-金屬的等離子波導(dǎo)結(jié)構(gòu)上探測高度受限的短波表面等離子
激光偏振的方法。該探測通過在金屬等離子波導(dǎo)上嵌入一個光學(xué)探測器來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)椴▽?dǎo)和光學(xué)探測器有同樣的納米尺寸,表面等離子
激光照射到光學(xué)探測器后得到了有效的識別和非??焖俚捻憫?yīng)。IMEC已經(jīng)做了很多次實(shí)驗(yàn)來演示這個電子探測方案。測量的偏振相關(guān)性、波導(dǎo)長度和測量光譜響應(yīng)在實(shí)驗(yàn)上獲得的影響非常符合理論假設(shè),該假設(shè)來自有限元和時域有限差的計算。(編輯:曾聰)