在芯片光学上找到它们的槽

高速光路和传感器通常要求严格控制光偏振，以尽量减少光波导等光子器件的损耗和串扰。一个A *星小组现在预测，由于不完美的偏振产生的噪音可以通过使用被称为“槽波导”的微结构来消除。

仅仅在十多年前发现，槽波导陷阱电磁场到一个狭窄的区域两微条之间的材料，如硅。槽和导轨之间折射率的差异有助于将光聚焦到槽中，而光强度和功率在典型波导中不可见。这些特性赋予传感器更高的灵敏度并产生有用的放大效应。

然而，光子波导的一个难点是将入射辐射分裂成纳米尺度空间中的电磁极化分量。来自恒星的高性能计算研究所的Jun Rong Ong说：“不可避免地，波导中的光源或缺陷会受到污染。”。“不希望的极化起到噪声的作用，这会降低器件性能。”

Ong，随着同事Valerian Chen和清英PNG，假设一个特殊的状态，称为“零双折射的可能否定专业分流设备目前在光子波导应用的需要。双折射了光与组合的极化可以折射出两个方向经过特定形状的水晶。该小组进行了系统的理论分析，以确定对波导的高度、角度和缝隙大小的改变是否能从波导中消除双折射，只留下一条射线。

“通过零双折射，我们可以同时处理两种偏振不可避免的混合，”Ong解释说。“这意味着设备的体积可以有效地减少了一半。”

三组的模拟结果表明，许多结构参数可以产生零双折射在波导，但一些更有效的比其他人。令人惊讶的是，他们发现这两个轨道不一定是对称的——宽度不相等，使得一侧能够限制更多的光，并更好地控制波导的折射率。相反，当团队测试弯曲方向的波导绕过拐角时，对称轨道证明是最有效的。

目前，研究人员零双折射波导所需的公差只能通过电子束光刻来实现，这是一个相对缓慢的过程。然而，他们相信，这种技术的实际演示是触手可及的。

Ong说：“如果不到几百微米的短设备能够在晶片尺度上独立极化，就很有意义。”。“这可能导致真正的影响应用程序的性能。”