比利時科學家用等離子體激光技術在芯片上集成納米光組件

        5月6日消息，比利時研究機構IMEC日前宣布了基于等離子體激光（plasmonic）效應將高速CMOS電路和納米光（nanophotonic）電路集成在一起的方法。 

        基于金屬結構的納米光可以置入納米級的構造，這比傳統的光學器件小的多。該等離子體激光技術目前還處于實驗階段，并有望應用在在高級計算機芯片、生物傳感器和高效薄膜太陽能電池中的高性能納米級光學互聯。 

        等離子體激光是某些材料的自由電子振動產生的準粒子（quasi-particles），IMEC的研究成果日前刊登在自然光子學五月份的雜志上。 

        IMEC表示，納米架構金屬的光學特性極有希望應用在納米光器件中。當該納米結構被可視光或近紅外光照射，就會激起自由電子的共振，這個被稱作表面等離子激光，產生了光學諧振。這些表面等離子激光可以在深次波長(deep-subwavelength)捕捉、定向和聚焦電磁能量。這跟傳統的絕緣光學波導不同，傳統波導受到了光波長的限制，不能將距離縮短到幾十個納米，IMEC補充到。 

        納米級的等離子激光電路允許在集成電路上用光來傳輸多個并行的信息。但目前高帶寬的光學信息還必須轉化為電信號來傳輸。為了讓這種芯片能將高速CMOS電路和等離子激光電路結合，需要采用有效和快速的部件將等離子激光波導和電子器件聯系到一起。 

        IMEC已經演示了在金屬-電介質-金屬的等離子波導結構上探測高度受限的短波表面等離子激光偏振的方法。該探測通過在金屬等離子波導上嵌入一個光學探測器來實現。因為波導和光學探測器有同樣的納米尺寸，表面等離子激光照射到光學探測器后得到了有效的識別和非?？焖俚捻憫?。IMEC已經做了很多次實驗來演示這個電子探測方案。測量的偏振相關性、波導長度和測量光譜響應在實驗上獲得的影響非常符合理論假設，該假設來自有限元和時域有限差的計算。（編輯：曾聰）