新的超薄光学腔可在电子芯片上同时产生多种色彩

彩虹不仅仅是种种的颜色，而且每种颜色的光都有自己的频率。你拥有的频率越高，传输信息的带宽就越高。 ^Nu} HcC+  
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目前在电子芯片上只使用一种颜色的光限制了基于感测散射颜色变化的技术，例如检测血液样本中的病毒，或者在监测农田或森林时处理植被的飞机上获取的图像。 k9,"`dk@  
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将多种颜色同时投入使用将意味着同时部署多个信息通道，不仅扩展了当今的电子设备的带宽，而且还将带来更快的即将到来的“纳米光子学”，这将依赖于光子的快速和无质量的光粒子。相比用慢和较重的电子来处理纳米级光学器件的信息，光学方法优势很明显。 KYQ6U.%W  
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IBM和英特尔已经开发出将更高带宽的光与传统电子结构结合起来的超级计算机芯片。 n5i}J/Sa2  
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由于研究人员设计的解决方案，最终取代电子设备的光子学设备，普渡大学领导的团队简化了制造过程，允许同时使用多种颜色的电子芯片，而不是一个单一的颜色一次。 %(]rc%ry0  
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研究者还讨论了从电子到纳米光子学的另一个问题：产生光的激光器需要更小以适合芯片。 3k/MigT  

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“激光器通常是单色器件，所以激光调谐或多波长是一个挑战，”普渡大学电气与计算机工程系副教授Alexander Kildishev说。“此外，在纳米阵列阵列在芯片上同时产生多种颜色也是一个巨大的挑战。 !d^`YEfE  
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这需要缩小“光学腔”，这是激光器的主要组成部分。第一次，来自Purdue、斯坦福大学和马里兰大学的研究人员在纳米腔中嵌入了所谓的银“超表面材料”，一种比光波更薄的人造材料，使激光器变得超薄。 ieI-_]|[  
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光学腔在两个反射镜之间的激光器中捕获光。当光子在镜子之间反弹时，光的数量增加，使激光束的出现成为可能。”Kildishev说。“我们的纳米腔将使片上激光器变得超薄和实现多色彩”。 ..t=
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目前，对于每个颜色激光的实现需要不同厚度的光学腔。通过在纳米腔中嵌入银表面，研究者获得了均匀的厚度以产生所有想要的颜色。他们的发现发表在《自然通讯Nature Communications》杂志上。 4D13K.h`O  
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Kildishev说：“不是调整每一种颜色的光腔厚度，我们调整了元面元素的宽度来实现。” -FI1$  
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光学元面也可以最终取代或补充电子器件中的传统透镜。
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Kildishev说：“定义任何手机的厚度实际上是一个复杂而相当厚的透镜堆栈。如果我们可以用一个薄的光学面来聚焦光并产生图像，那么我们就不需要这些透镜，或者我们可以使用更薄的叠层。” j{=%~  
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原文来源：https://phys.org/news/2018-08-ultrathin-optic-cavities-simultaneous-production.html（实验帮译）