2004年9月3
美国能源部的科学家们在实现闪电般快的光子技术方面又迈出了重要的一步劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)和加州大学伯克利。研究人员已经证明，半导体纳米杆，单晶长度的长度测量数百微米，但宽度和厚度（约1000亿英寸）只有几百或多或少的纳米，可以用作窜动的“波导”。通过电路引导光的运动。
“我们不仅展示了半导体纳米带可以用作低损耗和高度柔性的光波导，我们还展示了它们有潜力集成到其他有源光学元件中来制作光子电路，”Peidong Yang说。他是伯克利实验室材料科学部的化学家，也是加州大学伯克利分校化欧洲杯足球竞彩学系的欧洲杯线上买球教授，领导了这项研究。
该研究结果刊登在2004年8月27日出版的《科学》杂志上。欧洲杯线上买球与杨安泽共同撰写这篇论文的有马特·劳、唐纳德·瑟布利、贾斯汀·约翰逊、乔希·戈德伯格和理查德·塞卡利，他们都隶属于加州大学伯克利分校的伯克利实验室，或者两者都是。
在光子技术或光子学中，通过以声波的运动代替作为信息载体的电子移动的电子，以称为光子的能量为单位。而电子必须依次携带信息，同时使用光子的光子，几乎没有限制可以同时发送的信息分组的数量。称之为无与伦比的并行处理。
光子学的潜力可以在今天的光纤通信中窥见一毫，在光纤通信中，一根光纤可以同时传送相当于30万个电话。但完全实现的光子学的力量远不止于此。例如，据估计，光子互联网传输数据的速度可以达到每秒160千兆比特，这比今天典型的高速连接要快数千倍。另一种可能是光学计算机，它可以在几秒钟内解决今天的电子计算机需要几个月甚至几年才能解决的问题。
然而，为了交付光子的承诺，科学家必须首先找到一种方法来操纵和路由具有与操纵和路线电子相同的灵活性的光子。而其他研究努力已经成功尝试使用光子带隙材料来实现这一目标，而杨和他的同事们已经专注于纳米线和纳米的化学合成 - 它们就像纳米管，而不是内部的空洞 - 即可欧洲杯足球竞彩然后被组装成光子电路。
“化学合成的纳米线和纳米波纹有几个特征，使它们成为良好的光子构建块，”杨说。“它们提供固有的一维，光学和电气性能的多样性，良好的控制，表面粗糙度低，原则上，在轻微衍射限度上方和低于光 - 衍射限值的能力。”
杨和他的同事们用氧化锡合成了他们的纳米带波导。氧化锡是一种半导体，由于其在纳米级(也称为“亚波长”)元件中传输光子和电子的特殊潜力，具有强烈的技术兴趣。他们制造的单晶纳米带长度约为1500微米，具有不同的宽度和厚度。杨说宽度和厚度在100到400纳米之间的色带被证明是可见光和紫外光的理想导向。
“以介电波导在介电波导内转化，例如我们合成的氧化锡晶体，我们需要确保光的电磁场的足够部分限制在纳米结构内，因此可以存在最小的光传输损失”杨说。“考虑氧化锡的介电常数，因此遵循100至400纳米的直径对于波长为300至800纳米的波动光是理想的。”
在他们的测试中，杨和他的同事附着纳米线激光器和光学探测器到其氧化锡纳米波巴的相对端，然后证明了光可以通过纳米波动内的亚波长光学腔传播和调节光。纳米波堡长而足够强，可以在光学显微镜下使用商业微操纵器来推动，弯曲和形状。独立式丝带也非常灵活，可以通过紧张的S-转弯弯曲，扭曲成各种形状，杨说是“对于脆弱形式脆弱的晶体显着。”
杨也表示，虽然纳米波形波导可以耦合在一起，以产生可以用作小型化光子电路的基础的光网络，但是丝带需要紧密地，优选地在直接的物理接触中，以实现之间的有效转移他们。
杨说:“我们测试了各种耦合几何形状，发现交错并排排列，其中两个条带在几微米的距离内相互作用，优于直接端到端耦合。”
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