科技日報北京7月31日電（記者陸成寬）《自然·材料》雜誌31日在線發表了一項納米光子器件互聯領域的重要研究成果。來自上海交通大學、國家納米科學中心等單位的科研人員，利用類似船隻航行時產(chan) 生的“尾流”效應，成功解決(jue) 納米光子器件光信號跨結構傳(chuan) 輸難題，為(wei) 未來實現光子信號的遠程連接、精確引導和方向控製開辟了新路徑，有望顯著提升光計算與(yu) 信息處理的能力。

在納米光子學領域，如何讓光信號高效地穿梭於(yu) 不同結構之間，是提升納米光子器件集成度的關(guan) 鍵挑戰。極化激元是一種特殊的表麵光波，由光與(yu) 物質相互作用產(chan) 生。它能將光壓縮在納米尺度內(nei) ，實現強大的光場增強。憑借其超強的光約束能力、低能量損耗和顯著的方向性，極化激元在納米光子器件集成方麵展現出巨大潛力。然而，極化激元產(chan) 生的光場會(hui) 快速衰減，難以跨越不同結構進行傳(chuan) 輸，這成為(wei) 製約其在實際光子器件中應用的關(guan) 鍵瓶頸。

在這項研究中，科研人員從(cong) 一種擅長向周圍空間輻射能量的漏波現象中獲得靈感，巧妙地將極化激元的強聚焦能力和漏波的定向傳(chuan) 播特性相結合，在特殊層狀材料中創造出類似“船尾波”的新型光波模式。

“這種‘光尾流’成功解決(jue) 了光波難以在不同材料結構間傳(chuan) 輸的難題。實驗中，高速光波從(cong) 特定結構‘泄漏’出來，像船推開水麵一樣形成方向可控的尾跡。極化激元正是沿著這樣的尾跡‘泄漏’到周圍材料中，實現跨結構傳(chuan) 輸的。”論文共同通訊作者、國家納米科學中心副研究員胡海形象地說。

“進一步研究發現，通過旋轉材料層，可以調製‘光尾流’的方向、形狀和傳(chuan) 播速度。”論文共同通訊作者、上海交通大學教授戴慶表示，這項工作巧妙融合了納米光約束與(yu) 遠場傳(chuan) 輸能力，不僅(jin) 從(cong) 原理上破解了納米尺度下極化激元跨結構傳(chuan) 輸的科學難題，更將其推向可控、集成的實用器件層麵，對推動光計算、高速信息處理等技術的發展具有重大意義(yi) 。

來源：科技日報