受制于摩爾定律，信息技術載體的存儲密度與運算速度的提升均面臨瓶頸，人類的目光從“電”轉向了速度更快的“光”，“光子芯片”的概念應運而生。記者19日從南京理工大學獲悉，該校蔣立勇教授團隊提出一種新方法，實現了表面等離激元空間編碼功能，從理論上為多功能、多自由度調控的光子芯片的應用開發助力，讓人們距離光子芯片更近一步。
蔣立勇介紹，在尺寸更小的芯片上通過全光調控加載更多的功能，擁有更大的存儲密度及更高的運行效率，是芯片發展的趨勢。但要將光子芯片由概念變為現實，仍有許多理論與技術難關亟待突破，如半導體集成工藝兼容性以及光子的多功能、多自由度調控等。
與電子調控類似，人們可以通過精確調控光子行為讓光實現數據的存儲與運算，目前主流的調控方法之一是全光相干調控。其以相干完美吸收效應為理論基礎，采用“面外”對稱入射進行相干調控，但受制于這一理論基礎固有的局限性，全光相干調控的模式選擇性、空間選擇性及集成性等性能指標有所欠缺。
蔣立勇團隊另辟蹊徑，以表面等離激元模式相干機理為理論基礎，創新性地提出了“面內”全光相干調控方法，該方法突破了“面外”全光相干調控方法的機理限制，具有獨特的模式選擇性和空間選擇性，更有利于芯片集成。
此外，該方法的提出也為人工微納結構相干光譜調控提供了新思路，可拓展到光子晶體等其他微納光子結構的光譜調控研究上，未來有望啟發更多集成光通信、微納顯示和傳感等領域的創新應用。相關研究成果已在線發表在國際光學期刊《光：科學與應用》上。（記者張曄 通訊員崔玉萌）