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苏格兰科学家制造出世界最小光开关

展会前线中国仪表网2008年02月14日 09:27人气:505

    苏格兰圣安德鲁大学科学家日前制作出目前世界最小的光开关,且该开关由硅制成,具有集成入CMOS电子元件的潜力。该研究成果发表在近期的《光学通讯》期刊上。

    这个新元件是一个基于定向耦合器的2×2开关。定向耦合器包含2个距离非常接近的波导,以致光能可从一个波导传到另一个波导。当定向耦合器处于关闭状态时,光沿着上部波导不受干扰地传至出口;而当定向耦合器通过加热方式开启时,光被切换至另一个波导,由下方出口传出。

    该元件的高明之处在于,它将光子晶体纳米结构直接蚀刻在开关上。这个纳米结构可使光减速以在短距离内产生足够强的作用力,以此来缩小元件的尺寸。元件上具有光子晶体结构图案的部分每边均只有9微米,这要比现存元件小很多。研究人员表示,该元件可用作光路的基本结构单元,譬如将多个2×2开关级联起来即可得到16×16的大型矩阵开关。

    研究人员称,该元件也可作为将信息编码至光束的光调制器,这比IBM公司不久前刚发布的调制器小了近10倍,这也意味着它的电容更小,因此开关速度可能会更快。研究人员推测,该调制器的信息传输率将高达每秒100吉比特,但缺点是带宽比较窄。该开关的工作带宽仅几个纳米,而IBM调制器的带宽可覆盖整个C波段。

    研究论文上发表的开关由电子束光刻技术制成,研究人员指出这种开关也可以采用深紫外光刻技术来制作。研究团队目前正与英特尔及比利时IMEC公司合作,目的是证明纳米结构可以用更低的成本来制作。

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