中国科学院 一、超快激光写入装置
通过不同颜色观察硒化锌晶体中激光写入波导(水平线)的显微镜图像
波导在光谱的红色部分(约625纳米)变得几乎不可见
光信息被引导通过曲率半径为363微米的弯曲波导
在这项工作之前，还没有实现具有亚毫米弯曲的三维波导
这些图像是《光:科学与技术》中发表的文章的补充材料中的视频的一部分。应用
弯曲的波导激光写入玻璃(d，顶视图的显微镜图像)在(e)中示意，其中一部分来自光纤的绿光进入波导
灯光的输出可以在摄像机系统上看到(c)
右边的亮点表示弯曲波导的强导向
荣誉:杰罗姆·拉普安特、让-菲利普·贝鲁贝、扬尼克·莱代米、艾伯特·杜邦、文森特·福廷、尤尼斯·迈萨戴克和雷阿尔·瓦莱里 从小型生物传感器和光谱仪到隐形设备和量子计算机，与集成光子学相关的应用越来越受到追捧
与光纤一样，集成光子电路中的光导是通过局部增加材料的折射率来实现的
超快激光写入是唯一允许在透明材料中进行三维折射率修改的技术，从而直接制造三维光子器件
继90年代末首次在玻璃中激光写入光子通道之后，人们相信该技术将很快成为制造集成光子学的首选工具
然而，尽管做出了许多努力，激光诱导的折射率变化的幅度仍然有限，这阻碍了制造具有需要高折射率变化的弯曲光学通道的紧凑器件
在《光:科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，Dr
加拿大拉瓦尔大学光学、光子学和激光中心(COPL)的杰罗姆·拉普安特及其同事发现了一种与激光加工材料的电子共振相关的物理现象，这种现象解决了折射率变化问题
利用这一新概念，科学家们展示了具有微米级弯曲半径的光子通道，这是以前在三维空间中无法实现的
例如，新技术有可能使三维光子电路显著小型化，允许在同一芯片上更密集地集成光子应用，或者增加光量子计算机的容量
这些科学家解释了他们的发现: “我们已经发现，飞秒激光脉冲可以局部和永久地改变材料的电子共振
根据数学定义，折射率指数依赖于材料的电子共振，作为光频率(或颜色)的函数
然后我们证明了光子电路可以在材料的透明区域利用这种现象
在这个区域中，折射率的变化(这是光子电路的基础)可以达到非常大的正值，这允许在小型化的光子电路中进行光导
" “欧洲科学家最近使用激光书写制造了量子计算机组件
量子设备有5到10厘米长
我们的发现表明，同样的量子设备可以小10倍以上
这是非常有希望的，因为任何计算机的计算能力都与芯片上元件的数量成正比，”他们补充说
令人惊讶的是，科学家们观察到，当红光穿过这些电路时，它们是不可见的
他们发现，根据材料和激光书写条件，某些颜色的电路变得不可见
科学家用暗示电子共振变化的相同理论解释了这一现象
这一新概念为隐形光子应用铺平了道路，这种应用可以放在手机屏幕、汽车挡风玻璃和工业显示器上
“我们发现由电子共振变化引起的正折射率变化可以精确地补偿由结构膨胀引起的负折射率变化(两者都是由激光写入引起的)，导致某些颜色的零折射率变化
据我们所知，这是一个直接制造无形结构的新概念
科学家们预测说:“例如，工作频率的高折射率变化和彩虹频率的不可见性的有益结合，可能有助于在手机屏幕上实现几种可能的应用。”
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