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布里渊散射是一种源在光子-声子耦合的非线性效应。自1922年被提出和1964年被尝试不雅测后，基在布里渊散射的窄线宽激光器、微波光子滤波器、快慢光手艺、散布式传感系统和光学非互易器件等已在旌旗灯号处置、微波光子学等多个范畴获得了普遍利用。跟着集成光子手艺的成长，能够经由过程片上波导设想，实现对光学和声学模式的自力操控，年夜幅加强光波与声波的彼此感化。但是，若何实现低消耗、可操控性强且制造工艺简洁的声波导，还是一项严重挑战。　　近期，北京年夜学电子学院、区域光纤通讯网与新型光通讯系统国度重点尝试室微波光子学研究团队初次提出一种片上反谐振声波导的新范式，实现了对声学模式的矫捷把持与选择，取得了片上声光彼此感化要害目标的新冲破。2024年5月8日，相干研究功效以《反谐振声学波导赋能片上布里渊散射》(“Anti-resonant acoustic waveguides enabled tailorable Brillouin scattering on chip”)为题，在线颁发在《天然·通信》(Nature Communications)。论文颁发封面　　反谐振声波导的工作道理如图(a)顶部所示。为了将声场有用限制在声速较快的中心层，可经由过程调理声速较慢的侧边层来实现反谐振反射。此时声波被反射回中心层，构成图(a)中黑色实线所示的声场散布；这一机制与光学中的法布里-珀罗谐振腔(下称“F-P腔”)近似，经由过程调理F-P腔的长度以实现反谐振状况。分歧的声速层可由硅、二氧化硅等分歧的材料层组成，但是，在芯片上建立这类横向多层布局颇具挑战。为此，研究团队提出了一种新奇的处理策略，即在中间波导两侧刻蚀出宽度为t的空气槽【见图(a)】，使得空气与固体之间的界面发生几何软化，下降了其有用声速，从而建立出反谐振反射层。反谐振声波导：(a)道理图、(b)示企图、(c)什物图　　基在这一道理，研究团队设想出由中间波导和两侧的两组蚀刻槽组成的悬浮反谐振声波导(如图(b)所示)，全部悬浮布局由一系列悬臂支持。随后，研究团队在绝缘衬底上的硅(SOI)平台获得了受激布里渊散射范畴的系列冲破性功效：在前向布里渊方面，实现了6.4dB的净增益；在后向布里渊方面，在硅波导中不雅测到了史无前例的27.6GHz的频移和高达1960的声学质量因数。这类新型声学波导将进一步推动片上声光彼此感化的成长，为光力学、声子电路、夹杂量子系统等范畴带来新的成长机缘。　　论文的第一作者为北京年夜学电子学院2019级博士研究生雷鹏，电子学院、区域光纤通讯网与新型光通讯系统国度重点尝试室解晓鹏助理传授和陈章渊传授，博士研究生许铭煜、白云慧介入了相干研究工作和论文撰写，解晓鹏为通讯作者。　　上述研究功效获得国度天然科学基金、区域光纤通讯网与新型光通讯系统国度重点尝试室(北京年夜学尝试区)“进步前辈光子集成”公共平台的撑持。