利用電子設備控制光的能力是高級光子學(xué)的關(guān)鍵部分，高級光子學(xué)領(lǐng)域的應用包括電信和精確計時(shí)。但是，可用光學(xué)材料的限制阻礙了實(shí)現更高效率的努力。

不過(guò)，耶魯大學(xué)的研究人員已開(kāi)發(fā)出一種結合機械振動(dòng)和光學(xué)場(chǎng)的裝置，以更好地控制光粒子。該器件已經(jīng)證明了在微波頻率下驅動(dòng)的納米力學(xué)能夠實(shí)現光子的有效片上整形。由Hong Tang，Llewellyn West Jones，Jr。電氣工程，應用物理和物理學(xué)教授帶領(lǐng)，他們的工作成果發(fā)表在 Nature Photonics上。

目前，操縱光子頻率的最常用技術(shù)是所謂的非線(xiàn)性光學(xué)效應，其中強激光基本上充當泵，通過(guò)提供額外的光子與原始光子混合來(lái)控制信號光子的顏色和脈沖形狀。 。然而，效果很弱，因此該過(guò)程需要非常強的激光，這會(huì )產(chǎn)生“噪聲” - 某些量子特性的損失。

為了突破這些限制，耶魯大學(xué)的研究人員創(chuàng )造了一種由一系列波導組成的裝置 - 微波導向的結構。光和微波通過(guò)該裝置發(fā)送，并且光通過(guò)交替的懸掛和夾緊波導在單個(gè)芯片上進(jìn)行。這產(chǎn)生了對應于微波的正面和負面效果，微波總是具有正面和負面的成分。每個(gè)波導中的光線(xiàn)螺旋形以延長(cháng)相互作用并使效率最大化。

“調制越深越好，”唐說(shuō)，“你可以更好地控制光子。”

機械振動(dòng)調制每個(gè)懸掛的波導螺旋中的光學(xué)相位。機械振動(dòng)基本上“震動(dòng)”光子，將它們分散，就好像它們是沙粒一樣。這會(huì )累積產(chǎn)生所謂的深度相位調制。

此前，唐實(shí)驗室已經(jīng)創(chuàng )建了一個(gè)單波導設備。使用這種新器件，交替的正負波導可顯著(zhù)提高效率。