新材料讓多波段光速減慢

　　紐約大學布法羅分校工程師利用“彩虹陷阱效應”開發出一種名為納米等離子激元的構造材料，能將多個波段光波減慢，有助于改進當前光學數據的存儲與通訊技術。該研究發表在3月29日出版的《美國國家科學院院刊》上。

　　傳統方法只能捕獲狹窄波段里的一種波長，而紐約大學布法羅分校工程與應用科學系的電學工程副教授甘喬強（音譯）和利哈伊大學同事將多個波長的光陷落在單個芯片中。他們在金屬表面刻下不同深度的納米凹槽，轉變了它的光學性質，制造出了這種納米等離子激元構造材料。由于材料表面的等離子激元共振，入射光會激發電子波，使它們在金屬表面來回震蕩。由此，光會被減慢陷落在共振區，并按波長分布。

　　甘喬強說：“光傳播的速度非常快，但我們的材料能將多個波段的光速大大減慢，就好像我能用手抓住它一樣。我們已經捕獲了從紅到綠的光譜，現在致力于捕獲從紅到藍更寬波段的光，希望能捕獲整個彩虹。”而且，傳統的慢光技術要求超冷低溫條件，這種能捕獲慢光共振的納米等離子激元構造材料，在室溫下就能做到。

　　在不同的位置捕獲不同波長的光，為光數據存儲提供了潛在可能。甘喬強解釋說，光學信號數據的處理，受信號翻譯速度的限制。如果信號能減慢，就能處理更多信息而不會使系統超載。該技術的目標是在多元多波段光通訊領域取得突破，將光數據按不同波長妥善調制，由此大大加強處理和傳輸能力。如果能讓光完全停下來，將為數據存儲打開新的大門。

　　甘喬強還指出，這種等離子激元芯片在納米電子元件和光子元件之間建立了聯系，將不同類型的設備整合在一起，為實現光學計算操作提供了先決條件，并有助于開發更靈敏的“芯片實驗室”、生物傳感器和高效薄膜光電材料。