近日，上海交通大学、国家纳米科学中心等单位的科研人员联合取得重要突破，成功实现芯片上纳米光信号的高效激发与路径分离，为下一代光子芯片研发筑牢基础，相关成果已发表于《自然·光子学》杂志。
随着芯片向更小尺寸、更低能耗演进，如何在纳米尺度精确控制光传播，成为下一代信息技术发展的关键障碍。光的衍射极限使得传统技术难以将光约束在纳米空间内，而极化激元为解决这一问题提供了新思路——作为光与材料耦合形成的特殊电磁波，它能将光能量高度压缩在纳米尺度，是构建超小型光子器件的核心载体，在光子芯片、量子信息等领域极具应用潜力。
在各类极化激元中，高阶双曲声子极化激元约束光场的能力更强，是制造紧凑纳米器件的理想选择，但它的激发门槛极高，传统方法难以实现有效操控。为突破这一困境，科研团队创新性提出“两步走”激发策略：先用特制金属天线将普通激光转换为基础模式的纳米光波，再让其经过平整黄金边界，通过散射“转换”为所需的高阶光波。
这项研究不仅开创了高效激发纳米光波的新路径，更展示了光路径精确控制的巨大潜力。为光子芯片的微型化、高能效提供了可行方案——通过极化激元技术，未来芯片可实现“光传输+光计算”的全新模式，突破传统“光传输+电计算”的效率瓶颈，大幅提升信息处理速度与集成度。
该技术为量子通信、智能传感等尖端领域提供了新可能：在量子通信中，可提升光子纠缠效率，强化量子密钥分发的硬件支撑；在自动驾驶、AR/VR等场景，能推动微型化光学器件的研发落地。这一突破不仅填补了我国在纳米光操控领域的技术空白，更助力我国在下一代光电技术竞争中抢占先机。 http://t.cn/AXziEgpK