12/10/2013，據(jù)美國國防部先進(jìn)研究計(jì)劃局網(wǎng)站2013年11月26日?qǐng)?bào)道，美國國防部先進(jìn)研究計(jì)劃局（DARPA）的iPhoD項(xiàng)目獲得成功，微芯片尺寸的集成光延遲波導(dǎo)顯示出低信號(hào)損失的特性。

　　長(zhǎng)線圈可以波導(dǎo)任何引導(dǎo)光線的結(jié)構(gòu)，就像普通的光纖可在光的傳輸創(chuàng)建一個(gè)延時(shí)。這種光延遲可應(yīng)用在軍事中，從小型導(dǎo)航傳感器到寬帶相控陣?yán)走_(dá)和通信天線。光纖已能實(shí)現(xiàn)極低的信號(hào)損失，這是其作為全球互聯(lián)網(wǎng)支撐的一個(gè)優(yōu)勢(shì)，但是僅限于某些光子延遲的應(yīng)用。光纖與微芯片尺寸的光子系統(tǒng)的連接要求敏感、勞動(dòng)密集型的組裝和容易出現(xiàn)信號(hào)損失的有大量連接的系統(tǒng)。DARPA資助的研究人員開發(fā)出新的方法，在芯片上集成低信號(hào)損失的波導(dǎo)長(zhǎng)線圈，在尺寸減小和性能上取得飛躍。

　　DARPA的集成光子延遲(iPhoD)項(xiàng)目目的是創(chuàng)建新類型的與光纖的損失接近的光子波導(dǎo)。這種新波導(dǎo)構(gòu)建在芯片上，包含用于延遲光的達(dá)50米的卷材。相同長(zhǎng)度的傳統(tǒng)光纖線圈有一小杯果汁大小。這些波導(dǎo)采用現(xiàn)代硅加工來實(shí)現(xiàn)亞微米精度和更高效的制造。項(xiàng)目取得的成果是一個(gè)新的組件，比之前同類型的更小和更精確。

　　iPhoD項(xiàng)目開始之前，最好的集成波導(dǎo)的信號(hào)損失為1分貝每米，總長(zhǎng)度只有幾米，DARPA項(xiàng)目經(jīng)理喬希-康威說。在iPhoD項(xiàng)目下，兩個(gè)研究小組創(chuàng)造出的芯片損失僅為每米0.05分貝左右。亞毫米波彎曲直徑，描述了波導(dǎo)如何緊密繞圈才能不出現(xiàn)顯著的信號(hào)損失，允許在單個(gè)芯片上有50米的光學(xué)延遲。

　　iPhoD項(xiàng)目近日成功完成，加州大學(xué)圣芭芭拉分校(UCSB)和加州理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)展示了研究成果。

　　UCSB開發(fā)的超低損失、實(shí)時(shí)延時(shí)芯片由氮化硅組成。選擇這種材料，是因?yàn)槠湓试S各種設(shè)備和材料的集成從而減少整體系統(tǒng)的尺寸、重量和功率需求。UCSB的研究人員也展示了三維波導(dǎo)疊加，這項(xiàng)技術(shù)帶來了更長(zhǎng)的波導(dǎo)長(zhǎng)度，從而更長(zhǎng)的光子延遲。

　　加州理工學(xué)院的研究人員采用不同的方法制造芯片尺寸的波導(dǎo)。加州理工學(xué)院的波導(dǎo)是由二氧化硅構(gòu)成，俗稱玻璃，展示出的低損耗超過27米。

　　“對(duì)于性能相當(dāng)或優(yōu)于光纖基設(shè)備的光學(xué)波導(dǎo)而言，這些結(jié)果是首次的�！笨低�補(bǔ)充道，“芯片尺寸的波導(dǎo)有更小的尺寸，新的集成的可能性保證了先進(jìn)的，緊湊的軍事系統(tǒng)應(yīng)用，如戰(zhàn)術(shù)陀螺儀�！保ㄖ袊�航空工業(yè)發(fā)展研究中心 胡燕萍）





來源：中國國防科技信息中心