科學家製造：光電功能兼備的新式光纖

2025-03-30 22:50:24

    泡泡網無線路由器頻道2月9日 據美國物理學家組織網2月6日（北京時間）報導，英國南安普頓大學和美國賓夕法尼亞州立大學的科學家攜手，首次將半導體晶片嵌入光纖中，製造出一種具有高速光電功能的新型光纖，這種光纖可用於改善通訊技術和其他混合光電技術。相關研究將發表在本月出版的《自然·光子學》雜誌上。

賓夕法尼亞州立大學的化學家約翰·拜丁解釋道：「將光纖和晶片整合在一起很困難，原因如下：首先，光纖是圓柱狀的，而晶片是平的。另外，光纖和晶片的塊頭實在太小，光纖的寬度僅為人頭髮絲的十分之一，而其上建有導光通路的晶片僅為光纖的十分之一，因此，讓這兩種設備很好地排列對現有技術來說是一個巨大挑戰。」

　　該研究團隊採用了一種新奇的方法來解決上述與嵌入技術有關的問題。他們採用的方法不是將平直的晶片和圓柱狀的光纖直接合併在一起，而是使用他們自己的集成電子元件，不需要將光纖直接整合在晶片上，而是使用高壓化學技術將半導體材料一層一層直接沉積在光纖的微孔內，製造出新型光纖。

　　南安普敦大學光電研究中心的高級研究員皮爾·薩齊奧表示：「我們的最大突破在於，我們不需要將整個晶片作為最終完成產品的一部分，製造傳統晶片需要耗資數百萬美元的無塵室設施，而我們的過程能使用成本更少的簡單設備來完成。我們也在光纖內設法製造出了結點，讓所有的電子行為發生在此活動邊界內，確保了新產品擁有非常高的光電性能。」

　　南安普敦大學光電研究中心的安娜·皮科爾補充道：「對於未來的通訊網絡來說，將光電設備的功能整合入光纖內是一個重要的技術進步。在這種意義上，或許在未來，我們可以藉此獲得更快、更廉價、更高效的系統。而且，最新研究代表了一種全新的建構半導體結點的方法，因此，也有可能應用於很多非通訊領域。」

　　南安普敦大學光電研究中心的博士後研究生諾爾·希立得出結論說：「在光纖內演示複雜的光電工程技術是一件令人興奮的事情，因為，它有潛力成為一種關鍵技術，讓速度更快、成本更低、能效更高的通訊網絡成為可能。」■