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能够改进超高速无线连接的新型纳米天线

时间：2019-9-24 09:41作者：update 阅读(775) 评论: 5

导读：巴伦西亚理工大学（UPV）纳米光子技术中心（NTC）的研究人员为下一代可重构光子芯片设计了新的硅纳米天线，直接应用于通信和数据处理。这种结构为新型微型纳米生物传感器的开发以及未来基于量子光学的系统和网络的设 ...

　　巴伦西亚理工大学（UPV）纳米光子技术中心（NTC）的研究人员为下一代可重构光子芯片设计了新的硅纳米天线，直接应用于通信和数据处理。这种结构为新型微型纳米生物传感器的开发以及未来基于量子光学的系统和网络的设计打开了大门。巴伦西亚理工大学研究人员的研究成果已发表在《ACS光子学杂志ACSPhotonics》上。

　　由NTC-UPV团队进行的研究结果结合了电介质无线应用的好处和等离子电子学的好处。这为新一代超集成混合网络开辟了道路，这是本研究的主要贡献。

　　“我们通过实验证明了第一个无线介电等离子体连接，这归功于一种新型的介电纳米天线，它克服了等离子体的局限性，为新的混合配置打开了大门。研究结果对芯片内可重构通信网络的设计、超高速光学器件的研制以及超小型生物传感器的实际应用具有直接的指导意义。由于等离子体结构的存在，这也为创造与未来量子系统的接口打开了大门，”巴伦西亚理工大学纳米光子技术中心负责人JavierMart说。

　　效率更高

　　NTC的研究人员、该研究的合著者SergioLechago解释说，由于等离子器件独特的纳米级操纵光的能力，等离子器件已使其在光谱学、近场和传感光学显微镜等领域的重要应用得以发展。

　　在集成在芯片中的通信系统中，等离子技术使我们能够开发出超紧凑、价格合理的设备（调制器、探测器或电源），这些设备可以以非常高的工作速度工作，能耗较低。“将这些器件连接到光学芯片中的自然方法是使用金属纳米波导。然而，引导光通过这些装置会导致非常高的传播损耗，并且会对可重构性产生一定的限制，”来自NTC的CarlosGarcíaMeca解释说，他也是这项研究的合著者之一。

　　“人们已经提出使用等离子体纳米天线来取代和改善被引导金属互连的性能，但是这些天线具有低方向性和高损耗，这阻碍了它们在许多实际应用中的应用。在这项工作中，我们通过引入一种新的介质纳米天线设计来克服所有这些局限性，这种设计可以作为等离子体系统的有效接口。这使得将等离子技术与硅光子学的优点结合起来成为可能，从而产生更高效、更快和可重构的芯片，”GarcaMeca补充道。

　　巴伦西亚理工大学纳米光子技术中心实验室的这一新突破也可应用于生化或农业食品工业等领域，这得益于这些混合系统可以作为多用途传感器进行作用，从而实现具有纳米级有机和无机结构的光的相互作用。

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