KAIST发现全新光耦合机制
一种可将用于自动驾驶汽车激光雷达（LiDAR）以及量子传感器、量子计算机核心部件的下一代光学半导体性能提升到现有水平100倍以上的技术已经被开发出来。
韩国科学技术院（KAIST）19日表示，电气与电子工程学部教授 Kim Sangsik 研究团队发现了一种可将光半导体器件集成度提升100倍以上的新型光耦合机制。
集成光学半导体（光半导体）技术能够将激光雷达（LiDAR）以及量子传感器、量子计算机等复杂光学系统集成到一块小芯片上，因此作为下一代半导体技术，在全球范围内正受到大量研究和投资。在传统半导体技术中，关键在于能做到多小，例如5纳米、2纳米等尺寸单位；而在光半导体器件中，提高集成度则是决定性能、价格和能效等的核心技术。
每块芯片上可集成的器件数量被称为集成度，集成度越高，能够进行的运算就越多，工艺单价也越低。然而，提高光半导体器件的集成度非常困难，其原因在于光的波动性会导致相邻器件之间的光子产生串扰（crosstalk）。
以往研究只能在特定偏振状态下减少光串扰，而研究团队在本次研究中通过发现一种新的光耦合（coupling）机制，开发出了即使在此前被认为不可能的偏振条件下也能提高集成度的方法。
Kim 教授表示：“本次研究有趣之处在于，我们反而是通过此前被认为会大幅加剧光串扰的泄露波（leaky wave，具有光容易向侧向扩散的特性），以一种悖论式的方式消除了串扰。”他还表示：“如果将本研究中揭示的利用泄露波的光耦合方法加以应用，就能够开发出更小、噪声更低的多种光半导体器件。”
本次研究成果已于本月2日发表在国际学术期刊《Light：Science & Applications》上。（论文题目：Anisotropic leaky-like perturbation with subwavelength gratings enables zero crosstalk）。
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