有望讓無(wú)線通訊效率更高功耗更低

科技日?qǐng)?bào)北京8月29日電 （記者聶翠蓉）美國(guó)波士頓大學(xué)科學(xué)家首次開(kāi)發(fā)出能在可見(jiàn)光波段內(nèi)操作的納米無(wú)線光學(xué)通訊系統(tǒng),，更短波長(zhǎng)的可見(jiàn)光將大大縮小計(jì)算機(jī)芯片的尺寸。新系統(tǒng)的核心技術(shù)是一種納米天線,，能讓光子成群移動(dòng)并高精控制光子與表面等離子體間的相互轉(zhuǎn)換,。相關(guān)論文發(fā)表在《自然—科學(xué)報(bào)告》上,。

據(jù)IEEE《光譜學(xué)》雜志網(wǎng)站報(bào)道，此前沿單一通道同時(shí)收集和發(fā)射電磁波是極大挑戰(zhàn),，大多受限于近紅外線波長(zhǎng)范圍內(nèi),，而新納米天線克服了這一障礙，讓光子沿著單一通道成群移動(dòng),，讓通過(guò)一條單線排列的光子雙向傳輸信息成為可能,。

領(lǐng)導(dǎo)這一研究的波士頓大學(xué)教授邁克爾·勞頓表示，新系統(tǒng)中納米等離子天線之間能通過(guò)光子相互通訊,，兩個(gè)天線間的信息傳輸能耗降低了50％,，大大提高了無(wú)線通訊效率，這對(duì)建筑節(jié)能是一大利好,。

新納米天線數(shù)據(jù)傳輸速度比等離子體波導(dǎo)技術(shù)快60％,，比等離子體納米波導(dǎo)也快了近50％，速度如此之快歸功于其內(nèi)關(guān)鍵設(shè)計(jì)——空氣間隙（氣隙）,。研究人員通過(guò)移走材料內(nèi)的少量玻璃基底,，在光波和金屬表面間制造出一個(gè)很小的氣隙，這個(gè)氣隙能降低材料對(duì)移動(dòng)中光子的破壞性拉拽,。他們還能通過(guò)加寬或變窄氣隙的方法來(lái)調(diào)節(jié)天線的性能,。

研究人員已經(jīng)證明新納米系統(tǒng)在性能上完全超越硅基光學(xué)波導(dǎo)技術(shù)。硅基光學(xué)波導(dǎo)內(nèi)的光散射會(huì)降低數(shù)據(jù)傳輸速度,，而納米天線內(nèi)不僅光子能保持光速傳播,，表面等離子體也能以接近90％到95％的光速傳播?！拔覀兊男孪到y(tǒng)將成為制造更快硅基光學(xué)電器和更高效通訊設(shè)備的有力工具,。”參與研究的博士后朱安·梅洛說(shuō),。

總編輯圈點(diǎn)

以前,，納米天線都是硅基的，此次是一個(gè)突破,。無(wú)論最終證明哪種材料更合適,，我們都會(huì)得到更緊湊和高效的通信電路。手機(jī)打一陣就發(fā)燙將成為歷史,。而當(dāng)天線的瓶頸突破后，不發(fā)熱的光芯片也將隨著納米光器件的成熟走上前臺(tái),。