Новый фотонный чип для лучшего контроля света

27.07.2020 - 12:30
Фотонный чип для контроля света

Традиционно существовала два варианта управления светом для использования в различных оптических устройствах. Один, это фотонная интегральная схема, которая может интегрироваться в микрочипы, но плохо приспособлена для контроля света, распространяющегося не по волноводам, а в свободном пространстве. Другой путь с недавних пор предлагает метаповерхность: искусственный тонкий слой позволяет манипулировать светом на уровне субволн, но не может быть интегрирован в чип.

Доцент кафедры электротехники Пенсильванского университета Синцзе Ни и возглавляемая им команда исследователей смогли совместить лучшие качества вышеупомянутых способов управления в новой гибридной архитектуре с метаповерхностями, встроенными в фотонную интегральную схему. О результатах их работы повествуется в статье, опубликованной в свежем выпуске журнала Science Advances.

Достигнутая интеграция, по словам Ни, позволяет маршрутизировать световые волны между различными метаповерхностями, выполняя множество сложных функций на одном кристалле. «Наша гибридная система обладает преимуществами как метаповерхностей, так и фотонной интегральной схемы. Кроме того, наш дизайн очень гибкий и модульный. Можно составить библиотеку строительных блоков для повторного использования и создания согласованных функциональных компонентов для различных устройств или систем», – заявил Синцзе Ни.

Новая разработка сможет найти практическое применение в оптических коммуникациях, оптических радарах – лидарах, в беспроводных оптических соединениях центров обработки данных, а также в дисплеях виртуальной и дополненной реальности.

Высокие технологии