合成磁场在芯片上引导灯以进行更快的通信

磁场中的电子可以显示出惊人的行为,从离散能级的形成到量子厅效应。这些发现塑造了我们对物质的量子材料和拓扑阶段的理解。但是,光是由中性颗粒制成的,并不自然地以相同的方式对磁场响应。这限制了研究人员在光学系统中复制此类效果的能力,尤其是在现代通信中使用的高频。

来源:英国物理学家网首页
一种用于在硅光子晶体中创建伪磁场的新设计方法,可以精确控制电信波长下的光流。学分:Yikai Su/Shanghai Jiao Tong University

磁场中的电子可以显示出惊人的行为,从离散能级的形成到量子厅效应。这些发现塑造了我们对物质的量子材料和拓扑阶段的理解。但是,光是由中性颗粒制成的,并不自然地以相同的方式对磁场响应。这限制了研究人员在光学系统中复制此类效果的能力,尤其是在现代通信中使用的高频。

为了应对这一挑战,上海何乔大学和太阳森大学的研究人员已经开发了一种生成伪磁场的方法,即模仿真实磁场的影响 - 内部纳米结构的材料,称为光子晶体。

与以前的示范不同,该示例集中在特定效果(例如光子Landau水平)上,新方法可以任意控制材料中的光流。他们的研究发表在高级光子学中。

已发布 高级光子学

团队通过系统地改变硅光子晶体中微小重复单元的对称性来实现这一目标。调整每个点的局部不对称程度使他们可以“设计”具有量身定制空间图案的伪磁场,而不会破坏基本的时间反转对称性。理论分析和实验都证实,这些工程领域可以以多功能方式指导和操纵光。

光子晶体 理论分析

在最终测试中,设备使用标准的电信调制格式成功地以每秒140千兆位的高速数据流传输了高速数据流,这表明该技术与现有的光学通信系统兼容。

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