通信ネットワークや高度な光学システムでより広い帯域幅を生み出すための、正確な光変調が可能な効率的で調整可能な光学材料に対する需要の高まりに応え、ニューヨーク大学アブダビ校のフォトニクス研究所（PRL）の研究者チームは、新しい二次元光学材料を開発しました。非常に高い精度と最小限の損失で光を操作できる (2D) マテリアル。
調整可能な光学材料 (TOM) は、光を検出、生成、制御する電子デバイスである現代のオプトエレクトロニクスに革命をもたらしています。集積フォトニクス回路では、材料の光学特性を正確に制御することが、光操作における画期的で多様な応用を可能にするために極めて重要です。
遷移金属ダイカルコゲニド (TMD) やグラフェンなどの二次元材料は、外部刺激に対して顕著な光学応答を示します。しかし、コンパクトな設置面積内で低信号損失で正確な位相制御を維持しながら、短波赤外 (SWIR) 領域全体で独特の変調を達成することは、永続的な課題でした。
「フェロイオン性 2D 材料に基づく複合シリコン フォトニクスにおける電気光学調整」と題された新しい論文で、 光：科学と応用研究科学者のガーダ・ドゥシャク氏と電気工学准教授でPRL研究所所長のマフムード・ラスラス氏率いる科学者チームは、フェロイオン性の2D材料CuCrPの利用による能動光操作の新たな手段を実証した。2S6 (CCPS)。
チームは、この種では初めての二次元で原子的に薄い材料をシリコンチップ上の極小のリング構造に統合することで、デバイスの効率とコンパクト性を向上させました。
これらの 2D 材料は、シリコン光デバイス上に統合されると、減衰することなく送信信号の光学特性を微調整する驚くべき能力を発揮します。この技術は、光感度が鍵となる環境センシング、光学イメージング、およびニューロモーフィック コンピューティングに革命をもたらす可能性があります。
「この技術革新は、屈折率の正確な制御を提供すると同時に、光損失を最小限に抑え、変調効率を高め、設置面積を削減し、次世代のオプトエレクトロニクスに適したものとします」とラスラス氏は述べています。
「フェーズドアレイや光スイッチングから、環境センシングや計測、光イメージングシステム、光感受性の人工シナプスにおけるニューロモーフィックシステムでの使用に至るまで、潜在的な応用範囲は刺激的です。」