日前,中科大科學家與美國馬里蘭大學、西南科技大學研究人員合作提出一種新型光學模式,這種模式成功解決了極細聚合物納米光纖在常規襯底上無法傳輸光信號的技術難題。成果發表在最新一期《自然·通訊》上。
眾所周知,微米尺度光纖的巨大成就造就了互聯網行業的高度發達和世界的迅速“變小”。因此,微光纖基礎理論獲得了2009年諾貝爾物理學獎。如今,納米尺度的光纖成為國際前沿研究熱點。
聚合物納米光纖由于具有良好的機械性能,尤其是其彈性和柔韌性很好,而且可以通過化學設計改變其材料的特性,是構筑超緊湊光子學器件和微型化集成光子回路的首選之一。
納米光纖半徑很小,當小于125納米時,放置玻璃上的納米光纖將無法傳輸光信號。其材質柔性、長徑比巨大,必須放在玻璃或硅片等常用的襯底上,才能真正實用化。
為了解決這個問題,課題組利用結構參數精心設計多層介質薄膜來支撐聚合物納米光纖,借助多層薄膜的光子帶隙來阻止納米光纖中光信號的泄漏。
實驗結果表明,在該多層介質薄膜上,極細納米光纖完全可以傳輸光信號。這些光纖具有良好的生物兼容性,可摻雜各種熒光基團,產生各種新型納米光子學器件。
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