基于像素化纳米光机电(NOEM)光栅的超紧凑片上光谱动态调控技术

来自某研究团队的研究人员针对传统光学元件光谱功能固定、调谐受限的问题，开发出基于像素化纳米光机电(NOEM)光栅的动态光谱调控技术。该技术通过电致机械对称性破缺实现像素级光栅耦合强度精确控制，在0.007平方毫米芯片上实现纳秒级(<10 ns)、高对比度(>100 dB)的波长选择性切换，为集成光子学提供了超紧凑的实时光谱操控方案。

　　

这项突破性研究展示了一种革命性的光谱操控方法。科研团队巧妙地将纳米光机电系统(NOEM)与像素化设计结合，创造出可动态编程的微型光栅阵列。每个亚波长尺度的光栅像素都能通过静电驱动产生纳米级机械位移，从而精确调控光耦合特性。这种独特的机电耦合机制实现了前所未有的光谱操控能力——在不足头发丝横截面大小的芯片面积上(仅0.007 mm²)，就能完成复杂的光谱整形。

该技术的核心创新在于突破了传统光学元件刚性光谱功能的限制。通过电控机械对称性破缺，研究人员实现了对每个光栅像素耦合强度的独立调控，就像操控数字显示屏的像素一样精确。实验证实，这种设计可实现超快响应(<10纳秒)和超高对比度(>100分贝)的波长选择性开关，为实时光谱工程树立了新标杆。

这项技术为集成光子学开辟了新途径。其超紧凑的尺寸与卓越的性能指标，特别适合应用于新一代光通信网络、光学计算架构等领域。更令人振奋的是，这种像素化设计理念为开发可编程光子器件提供了普适性框架，预示着动态可重构光学系统的光明前景。