特文特大學(xué)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)微型光子監(jiān)獄,，即納米空間。它是一個(gè)被光學(xué)晶體包圍的極小的腔體,，是在兩個(gè)垂直方向上蝕刻的孔隙結(jié)構(gòu),。將光子限制在這個(gè)3-D腔內(nèi)可能會(huì)產(chǎn)生微小而高效的激光和led，存儲(chǔ)信息或超靈敏的光傳感器,，研究結(jié)果發(fā)表在美國(guó)物理學(xué)會(huì)期刊《物理評(píng)論B》上,。捕捉光的技術(shù)是光子學(xué)基礎(chǔ)，一個(gè)著名的腔由兩個(gè)反射鏡組成,，反射鏡之間的駐波由一定顏色光組成,，這取決于反射鏡之間的距離。這是激光的工作原理,，但是從側(cè)面漏出的光將再也不會(huì)被反射,。

博科園-科學(xué)科普：有沒有可能把光子困在一個(gè)由鏡子包圍的三維“監(jiān)獄牢房”里？德克薩斯大學(xué)研究人員現(xiàn)在證明了這一點(diǎn),。在這種情況下,，鏡子是由三維光子晶體構(gòu)成，其中孔洞在兩個(gè)垂直的方向上被深深地蝕刻在硅上,。光子晶體以其特殊的光特性而聞名,，孔的結(jié)構(gòu)和周期性只允許特定波長(zhǎng)的光在晶體內(nèi)部傳播。

但是如何在這樣的結(jié)構(gòu)中形成一個(gè)腔來(lái)捕獲光子呢,？德克薩斯大學(xué)研究人員在他們的新論文中指出,，通過故意改變兩個(gè)毛孔的直徑，這是可能的,。在它們的交叉點(diǎn)，晶體內(nèi)部形成不規(guī)則或缺陷,。

這個(gè)微小腔體被周期性的晶體結(jié)構(gòu)所包圍,，迫使光子返回腔體。論文的第一作者Devashish博士說(shuō)：根本沒有退路,，我們的計(jì)算表明,，在這個(gè)微小的腔體中,，光能比晶體外部增強(qiáng)了2400倍，這是一個(gè)非常大的增強(qiáng),，考慮到小的維度,。通過改變局部的周期結(jié)構(gòu)，晶體還顯示出對(duì)可見光的相當(dāng)大的吸收,，其吸收能力是塊狀硅的10倍,。這種在非常小的體積內(nèi)的強(qiáng)吸收，是新型傳感器的一大特性,。UT's MESA+研究所復(fù)雜光子學(xué)系統(tǒng)組組長(zhǎng)威廉·沃斯教授表示：

由于孔隙密度高,，這種晶體非常輕——也稱之為'多孔性’。在早期的出版物中,，該小組展示了類似鉆石的光子晶體可以反射非常廣泛各種角度光的顏色：這些結(jié)果促進(jìn)了現(xiàn)在提出的新發(fā)現(xiàn),。在未來(lái)幾代光子集成電路(PICs)中，納米器件有望在光信號(hào)處理,、信息存儲(chǔ)或量子光子器件中發(fā)揮重要作用,。這項(xiàng)研究是由德州大學(xué)梅薩+研究所的復(fù)雜光子系統(tǒng)組和計(jì)算科學(xué)數(shù)學(xué)組共同完成。