北亞利桑那大學(xué)（NAU）助理教授Ryan Behunin與來(lái)自耶魯大學(xué)和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)現(xiàn)了一種在硅中操縱光的創(chuàng)新方法。通過(guò)展示一種可在硅片上利用聲波放大光的新型激光器，該團(tuán)隊(duì)的研究成果在硅光子學(xué)領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。Behunin對(duì)該項(xiàng)目的理論和建模方面做出了貢獻(xiàn)，其結(jié)果發(fā)表在Science上（“A silicon Brillouin laser ”）。 S^_F0</U,  
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NAU的物理學(xué)家Ryan Behunin的研究探索了由波動(dòng)引起的現(xiàn)象和光力學(xué)的物理機(jī)制，研究一些基本問(wèn)題，這些基本問(wèn)題涉及光、聲和物質(zhì)從量子的相互作用；小到量子摩擦，大到激光噪聲用波導(dǎo)代替導(dǎo)線是在技術(shù)上潛在的游戲規(guī)則改變者具有在硅中操縱光的能力可能代表了計(jì)算機(jī)芯片技術(shù)的游戲規(guī)則改變者。 [WO>}rGw4  
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“我們已經(jīng)投入數(shù)萬(wàn)億美元來(lái)了解硅片，因?yàn)檫@是我們用來(lái)制作計(jì)算機(jī)芯片的材料，”Behunin說(shuō)�！拔覀兛梢栽谠�子尺度上控制硅，制造純晶體硅晶片，甚至可以制造出所有原子具有相同原子量的原子的硅晶體。有了這種精細(xì)的控制，科學(xué)家和工程師們?cè)诠栊酒�上制造了各種各樣的設(shè)備，這些設(shè)備可以利用電能實(shí)現(xiàn)各種有用的任務(wù)�！� . 
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然而，由于電流產(chǎn)生的熱量，這些設(shè)備中使用的電線相對(duì)低效地發(fā)送和處理信息�！霸谖覀冋�在研究的領(lǐng)域，硅光子學(xué)領(lǐng)域，目標(biāo)是用光學(xué)等效物（光波導(dǎo)）取代電線，”Behunin說(shuō)�！拔覀兊南敕ㄊ浅浞掷�用我們對(duì)硅片的豐富知識(shí)，創(chuàng)造出使用光來(lái)高效快速處理信息的芯片。” Zqj EVVB  
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幾十年來(lái)，科學(xué)家們已經(jīng)意識(shí)到來(lái)自硅光子學(xué)的全部潛力的挑戰(zhàn)。由于元素的固有特性，在硅中產(chǎn)生激光非常困難 - 這是硅光子學(xué)的關(guān)鍵部分。有了這些發(fā)現(xiàn)，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)朝著解決這個(gè)問(wèn)題邁出了一大步。 l(d3N4iz  
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“我們展示了一種新型激光器，硅基布里淵激光器，”Behunin說(shuō)�！斑@個(gè)項(xiàng)目極大地?cái)U(kuò)展了光在硅片中的操作和控制方式�！痹摷す馄魇且苑▏�(guó)物理學(xué)家萊昂·布里淵的名字命名的，他的名字同時(shí)也為光聲散射效應(yīng)命名。通過(guò)設(shè)計(jì)新的專用波導(dǎo)，該團(tuán)隊(duì)的布里淵激光利用聲音來(lái)放大光。 PGhYkj2  
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布里淵激光器的獨(dú)特屬性可以使應(yīng)用范圍從計(jì)時(shí)到編碼和解碼信息的新方案成為可能。除了發(fā)光之外，布里淵激光器還可以產(chǎn)生純粹的聲波。發(fā)射的光可以用來(lái)為“光子電路”供電，并且可以利用聲波實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜形式的精確感測(cè)-所有這些都可以在小芯片上實(shí)現(xiàn)。 Ao$|`Lgj=z  
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用硅片布里淵激光器學(xué)習(xí)還有更多�！拔覀冎皇峭ㄟ^(guò)這項(xiàng)工作觸及了這一技術(shù)的表面，”Behunin說(shuō)。 “使用硅片，我們可以創(chuàng)建一系列激光設(shè)計(jì)方案，每種激光設(shè)計(jì)方案都具有針對(duì)特定應(yīng)用定制的獨(dú)特屬性。” B~2M/&rM\  
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我們的試驗(yàn)成果第一次就可以在Science雜志上發(fā)表“是一件不可思議的令人高興的事”，Behunin以論文的第二作者的身份宣布了他們團(tuán)隊(duì)的研究成果。 r>g5_"FL  
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“可以在Science雜志上發(fā)表是一件不可思議且令人高興的事’”在談到他在著名期刊上的第一篇文章時(shí)他這樣說(shuō)道。 Behunin將論文的成功歸因于耶魯大學(xué)的主要作者Nils Otterstrom，研究員Eric Kittlaus和首席研究員Peter Rakich的見(jiàn)解和努力。 B}^l'p_u  
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“Nils和Eric都非常聰明和勤奮。Nils設(shè)計(jì)，制造和表征了激光器，Eric研發(fā)了波導(dǎo)，“他說(shuō),“我主要參與了系統(tǒng)的理論和建模方面。Peter很棒。我很榮幸能與他合作。這種激光器是他的愿景，我們著手實(shí)現(xiàn)�！� 3]h*6V1
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