Традиционно у инженеров было два варианта управления светом для использования в различных оптических устройствах. Один, это фотонная интегральная схема (PIC), которая может интегрироваться в микрочипы, но плохо приспособлена для контроля света, распространяющегося не по волноводам, а в свободном пространстве (воздухе, вакууме и т.п.). Другой путь с недавних пор предлагает метаповерхность: искусственный тонкий слой позволяет манипулировать светом на уровне субволн, но не может быть интегрирован в чип.

Доцент кафедры электротехники Пенсильванского университета (Penn State) Синцзе Ни (Xingjie Ni) и возглавляемая им команда исследователей смогли совместить лучшие качества вышеупомянутых способом управления в новой гибридной архитектуре с метаповерхностями, встроенными в PIC.

О результатах их работы повествуется в статье, опубликованной в свежем выпуске журнала Science Advances.

Достигнутая интеграция, по словам Ни, позволяет маршрутизировать световые волны между различными метаповерхностями, выполняя множество сложных функций на одном кристалле.

«Наша гибридная система обладает преимуществами как метаповерхностей, так и PIC. Кроме того, наш дизайн очень гибкий и модульный. Можно составить библиотеку строительных блоков для повторного использования и создания согласованных функциональных компонентов для различных устройств или систем», – заявил Ни.

Новая разработка команды Penn State сможет найти практическое применение в оптических коммуникациях, оптических радарах – лидарах, в беспроводных оптических межсоединениях центров обработки данных, а также в дисплеях виртуальной/дополненной реальности.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365