片上光子角动量编码及解码信息技术
   
     
     

 

片上光子角动量编码及解码信息技术
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片上光子角动量编码及解码信息技术

 

    目前光子轨道角动量编码解码技术依赖于对整个光波位相的干涉检测例如Dammann光栅及全息,基于干涉的检测器件的尺寸在超过数十个波长的量级,因而制约了纳米尺度的片上光子角动量编码和解码。通过对离子纳米环孔结构的角动量增敏透射特性,暨南大学与澳大利亚科学家的联合研发团队发现等离子纳米环孔结构的透射率增强严重依赖于环孔的物理尺寸和入射光波前所携带的角动量。 研发团队的研究发现其内在物理机制是环孔结构支持特定的导波模式,当入射光波前耦合成具有对应的角动量的等离子波与支持的导波模式发生模场耦合时具有透射率增强效应。基于这一发现,研发团队设计了亚波长尺度的等离子纳米环孔结构将不同入射角动量光波导波至对应的不同纳米级空间出射端。由于采用了非干涉的解码方式,研发团队演示了亚波长尺度的片上光子角动量编码解码。 且等离子纳米环孔工作在非共振波段,其角动量依赖的透射增敏具有超宽的响应带宽>150纳米, 态间串扰低至17dB。而整个片上器件的尺寸仅为亚百微米量级便可以容纳上百个不同尺寸的纳米环孔结构对应不同的角动量和波长编码的信号通道,通过并行处理的方式将可以达到Tb每秒的数据处理能力!

 

 

 

 

 

相关论文:

1. Haoran Ren, Xiangping Li, Qiming Zhang, Min Gu,
    “On-chip non-interference angular momentum multiplexing of broadband light,” 
    Science, 2016, DOI: 10.1126/science.aaf1112.

 

 
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