中國南京大學和美國加州理工學院研究人員25日在英國《自然?材料（liào）》雜誌網絡版上發表論（lùn）文稱，他們設計出一種新型矽基光子（zǐ）芯片，初步實現了光的單向無反射傳輸（shū），拓展了光子晶體及傳統超構材料的研究領（lǐng）域，為經典光係統中（zhōng）探（tàn）索和發展具有量子（zǐ）特（tè）性的新型光子器件提供了新的研究（jiū）思路。

      通過光子而非（fēi）電子攜（xié）帶信息的光通信技術目前應用已很（hěn）廣泛，其優點是通信容量大、數據損耗（hào）低、保密性好。然而電子計算（suàn）機領域仍依賴於電子芯片，這在很大程度上限製了光通信的進一步發展，同時電子器件的量子尺寸限製和功耗問題也成為計算和通信（xìn）領域持續發展的瓶頸（jǐng）。

      科學界希望光子能成（chéng）為新的信息載體，希望光子芯片成為未來超高速通信和運算的主要信息處理器件（jiàn）。光子芯片的使用可大大提（tí）高網絡數據傳輸和運（yùn）算速度，對單位和家庭網絡及手機無線（xiàn）網絡都將產生革命性影響。不過，製備光子芯片也麵臨重（chóng）要（yào）難題??如何實現非對稱光信號的（de）傳輸。非對（duì）稱傳輸的（de）器件在（zài）電子和微（wēi）波領域（yù）已得（dé）到廣泛應用，如電子二極管和以單向耦合器為基礎的微波網絡分析儀。中美研究人員的目標就是製備出“光子版”單向（xiàng）傳輸器件，即以光（guāng）子二極管為核心的光學網絡分析儀（yí）。

      研究人員去年設（shè）計出一種矽基光波導，光在波導內沿著一個方向傳播，當它沿相（xiàng）反方向（xiàng）傳（chuán）播時則會彎（wān）曲，這種（zhǒng）光學元件（jiàn）為實現光的單向傳輸、光（guāng）二極管件等提供了新路徑。最近的研究則在矽（guī）基波導上巧妙引入實部和虛部的匹配相位調製，實現了（le）光波導中光（guāng）的完全單（dān）向反射，這一單向無反射的矽基波導（dǎo）有望被用於實現（xiàn）矽基芯片集成的光學網絡分析儀。

      論文共同作者（zhě）、南京（jīng）大學盧明輝副（fù）教授認為，這一研究成果為實現可與CMOS（意為互補金（jīn）屬氧化物半導體，一種（zhǒng）大規模應用於集成（chéng）電路芯片製造的原料）工藝（yì）相容的新一代光子器件（jiàn）集成工藝設計、製備（bèi）提供了新（xīn）途（tú）徑，拓展了光子（zǐ）晶體及超構材料（liào）的（de）研究領域，為人工結構材料領（lǐng）域的發展開辟了新路徑。