澳洲科学家模仿蝴蝶绿色翅膀研发新型光学芯片

近日，澳大利亚斯温伯恩大学的研究人员从金波蝴蝶的绿色翅膀获得灵感，研发出一种具有独特光学属性的人造晶体，可用于量子计算和通讯。

 要研究新型光学晶体芯片，科学家需要有能力控制纳米级别的光。之前已经有光分束器可以根据线性级化来指引光线流。但是这种设备由于缺乏环形偏振光组件，因此之前的设备对纳米级别光的控制并不精确。

  一种名为金波蝴蝶的翅膀表面包含了相关的纳米级别的螺旋线圈。正是这种排列构造使金波蝴蝶的翅膀呈现出美丽的绿色图案，同时也为光子晶体的研发提供了灵感。

“我们研制的这种光子晶体分束器是一种用来控制偏振光的基本的光学组件，”斯温伯恩大学研究员马克特纳博士解释说，“具体地说，我们的这一设备的独特性在于在微观结构中同样具有环形偏振的能力。”

科学家模拟金波蝴蝶翅膀的图案结构，使用3D激光纳米技术构建出光子晶体设备——一种包含了超过75万高分子纳米棒的微观晶体。当光线聚焦在这种分束器上时，设备会根据偏振情况进行光线分束。

 “事实上，这种设备极其微小（宽度还没有人的发丝那么宽），这种设备有望应用于多种微观设备的光学芯片中，”特纳博士指出，“这一进展对从实验室应用向现实生活和生产的转化十分关键。”

除了应用于量子光学计算以及量子传播领域，这种新的设备还可以用于因特网的带宽以及化学反应的探测。“生物化学反应的探测往往需要对样本的光偏振进行衡量，”特纳教授指出，“因此这种详细描述光偏振的晶体可以探测复杂的生物分子反应。”