科學家開發出納米尺度光子晶體

作者：Min Gu 來源：《自然—光子學》 發布時間：2013-9-4 13:15:07


據物理學家組織網9月3日（北京時間）報道，澳大利亞斯威本科技大學和德國埃爾朗根-紐倫堡弗里德里希·亞歷山大大學（FAU）的一個國際研究團隊，通過模仿蝴蝶翅膀的微觀結構，開發出一種小於人類頭髮絲寬度的納米級光子晶體設備，能同時適用於線性和圓形偏振光，使光通信更迅捷更安全。

該光子晶體可以同時分割左、右圓形偏振光，其設計靈感來自於卡灰蝶，也稱為黃星綠小灰蝶。它的翅膀里具有三維納米結構，賦予其充滿活力的綠色。其他昆蟲也有可提供色彩的納米結構，但卡灰蝶卻有著一個重要的不同。斯威本大學的馬克·特納博士說：「這種蝴蝶的翅膀包含一個互連的納米級螺旋彈簧巨大陣列，形成了獨特的光學材料。我們用這個概念來開發光子晶體裝置。」

光子晶體相當於微型偏振分光鏡。偏振分光鏡用於現代技術，如電信、顯微鏡和多媒體。但天然晶體只適用於線性偏振光，不能用於圓形偏振光。研究人員利用三維激光納米技術，使得該光子晶體具有了天然光子晶體沒有的特性，從而能適用於圓偏振光。這種微型設備包含了超過75萬個微小的聚合物納米棒。

斯威本大學微光電中心主任顧敏（音譯）教授說：「我們相信已經創建了第一個納米尺度的光子晶體手性分光鏡。它有可能成為開發集成光子電路的一種有用的電子元件，在光通信、影像學、計算機信息處理技術和感測中發揮重要作用。該技術為轉向納米光子器件提供了新的可能性，使我們朝著開發可以克服超高速光網路帶寬瓶頸的光學晶元更近了一步。」

該研究成果已經發表在最新一期的《自然—光子學》雜誌上。（來源：科技日報 華凌）