上海交通大学和中山大学研究团队合作开发出一种在光子晶体内产生伪磁场的新方法,该技术能够有效控制光在纳米结构材料中的传播行为。研究成果发表于《先进光子学》期刊。
光子晶体作为一种人工微结构材料,可通过能带调控实现光场操纵。研究团队通过系统性调整硅光子晶体单元结构的对称性,成功构建出具有定制空间模式的伪磁场,在不破坏时间反演对称性的前提下实现对光子运动轨迹的精确控制。理论建模与实验验证均证实该技术可多维度引导光传输。
为验证实际应用价值,研究人员基于该技术研制出两种集成光学器件:一种为S形弯曲波导,其传输损耗低于1.83分贝;另一种为光功率分配器,可实现均等分光且具备低损耗特性。在传输测试中,这些器件成功实现了每秒140千兆比特的高速数据传输,表明其与现行光通信系统的兼容性。
该研究不仅为集成光子器件提供了新设计方案,还为光学量子模拟等领域开辟了新路径。研究人员表示:"在光子系统中实现人工规范场调控,将为光学计算和量子信息技术提供新的实验平台。"该技术有望推动凝聚态物理与光子学的跨学科研究发展。
更多信息: Pan Hu 等,利用光子晶体中伪磁场在电信波长下任意控制光流,《先进光子学》(2025)。期刊信息: 先进光子学













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