與使用電力的傳統(tǒng)電路相比，光子集成電路使用光線取代電力進(jìn)行計算和信號處理，具有更快的速度、更大的帶寬、更高的效率。

但是它們的尺寸還不夠小，無法與在電氣電路繼續(xù)占主導(dǎo)地位的計算以及其他應(yīng)用進(jìn)行競爭。

創(chuàng)新羅切斯特大學(xué)的電氣工程師認(rèn)為，他們在解決這個問題上邁出了重要一步。該校團隊采用光子學(xué)研究人員普遍采用的材料，創(chuàng)造出迄今為止最小的電光調(diào)制器。該調(diào)制器是基于光子學(xué)的芯片的關(guān)鍵組件之一，控制光線如何通過電路。

示意圖展示了電氣與計算機工程系教授林強（音譯）教授實驗室開發(fā)的電光調(diào)制器。

在《自然·通訊》中，林教授實驗室描述了采用粘合在二氧化硅層上的鈮酸鋰（LN）薄膜，不僅可以制造出最小的LN調(diào)制器，而且它還可以高速運行并且節(jié)能。

這篇論文的領(lǐng)導(dǎo)作者、林教授實驗室的研究生李明曉（音譯）寫道：“這為實現(xiàn)大規(guī)模的LN光子集成電路奠定了至關(guān)重要的基礎(chǔ)，而LN光子集成電路對于數(shù)據(jù)通信、微波光子學(xué)以及量子光子學(xué)中的廣泛應(yīng)用具有極其重要的意義。”

林教授說，由于鈮酸鋰具有出色的電光和非線性光學(xué)特性，它已經(jīng)“成為光子學(xué)研究和開發(fā)的主打材料系統(tǒng)”�！叭欢�，目前在塊狀晶體或薄膜平臺上制造的LN光子器件都需要較大的尺寸，并且難以按比例縮小尺寸，這樣就限制了調(diào)制效率、能耗以及電路集成度。主要挑戰(zhàn)在于打造高精度、高質(zhì)量的納米光子結(jié)構(gòu)。

”該調(diào)制器項目建立在實驗室之前使用鈮酸鋰創(chuàng)造光子納米腔（光子芯片中的另一個關(guān)鍵組件）的基礎(chǔ)上。林教授表示，納米腔只有大約一微米的大小，只能在室溫下使用兩到三個光子來調(diào)諧波長，“我們第一次知道甚至有兩到三個光子已經(jīng)在室溫下以這種方式被操縱過”�！豆鈱W(xué)設(shè)計》（Optica）雜志上的一篇論文對該設(shè)備進(jìn)行了描述。

這款調(diào)制器可以配合納米腔使用，創(chuàng)造出納米級的光子芯片。

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