7月22日消息，巴伦西亚理工大学(UPV)纳米光子技术中心(NTC)的科学家设计了新型硅纳米天线，可直接应用于下一代可重构光子芯片的通信和数据处理。这种结构为新型微型纳米生物传感器的开发以及基于量子光学的未来系统和网络的设计打开了大门。NTC-UPV团队的研究结果结合了介质无线应用的优点和等离子体的优点。这为新一代超集成混合网络开辟了道路，这也是本研究的主要贡献。

研究通过一种新型的介质纳米天线，克服了等离子体的限制，实验证明了第一个无线介质-电浆子连接，为新的混合结构打开了大门。所得结果对芯片内部可重构通信网络的设计、超高速光学器件的开发以及超小型生物传感器的实际应用具有直接意义。

多亏了等离子体结构，这也为与未来量子系统建立接口打开了大门。这项研究的合著者，NTC研究人员塞尔吉奥·莱查戈(Sergio Lechago)说：等离子体器件能够在光谱学、近场和传感光学显微镜等领域实现重要应用。

这要归功于它们在纳米水平上操纵光线的独特能力。在集成在芯片中的通信中，等离子体能够开发出超紧凑和廉价的设备(调制器、探测器或源)，这些设备能够以非常高的运行速度和低能耗运行。在光学芯片中连接这些设备的自然方式是使用金属纳米波导。然而，引导光通过这些设备会导致非常高的传播损耗，并对可重构性造成一定的限制。等离子体纳米天线的应用，已经被提出来取代和改善金属互连的性能，但这些天线具有低方向性和高损耗，阻碍了它们在许多实际应用中。

在这项研究中，克服了所有这些限制，引入了一种新的介质纳米天线设计，作为等离子体系统的有效接口。这使得将等离子体和硅光子学的优点结合起来成为可能，这将导致更高效、更快和可重构的芯片。UPV纳米光子技术中心实验室开发的这一新突破，也可以应用于生物化学或农业食品工业等领域，因为这些混合系统可以作为多用途的传感器，可使光与纳米尺度的有机和无机结构相互作用。