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普通介质波导 (见图 (a ) ) 和光子晶体带隙波导 (见图 (b ) ) 都需要低折射率介质或全带隙光 子晶体作为包层将光限制在芯层中传播·此外 ,近年来热门的等离激元波导和拓扑光子学波导的物理 机制也都离不开包层·特别是光子芯片中 ,绝大部分空间都是包层·然而 ,包层本身并不传输信号 , 这造成了物理空间上的极大浪费· 南京大学团队在纯电介质系统中提出了一种无需包层的超紧凑波导阵列与光子回路的新原理·他 们通过原理性实验成功展示了与空气完美阻抗匹配且具有直角转弯功能的零间距波导阵列 ,以及沿弯 曲路径传播并遍历整个物理空间的无包层光子回路·

研究人员设计了一种特殊的光子晶体 (这里简称介质 B ) ,其空间色散曲线与普通介质 (这里简 称介质 A ) 的空间色散曲线在传播方向上完全分开 ,如图 (c ) 所示·因为动量不匹配 ,被限制在介质 B 中的光不能进入介质 A ,被限制在介质 A 中的光也不能进入介质 B ,此时介质 A 和 B 都是波导芯层 , 但同时也可以作为彼此的 "有效包层" ·通过把这种光子晶体波导与普通介质波导组合起来就形成了 无包层的新型波导系统·在这种独特的波导系统中 ,整个物理空间都可以作为电磁波/光的传输通道 , 因此可以把空间利用率提升到最高·这项研究成果表明 ,未来的波导和光子芯片领域或将迎来不需要 包层的新时代·

南京大学紧密围绕"四个面向"的科研工作要求,积极融入地方经济建设和社会发展事业,大力推 动科技成果转化,自觉履行高水平科技自立自强的使命担当。2020年以来,南京大学先后入选首批国家 知识产权示范高校、高校专业化国家技术转移机构建设试点单位和科技成果赋权试点高校。 南京大学科研基础雄厚,16个学科入选"双一流"建设名单。学校拥有两院院士33人、国家实验室 (筹)1个、国家重点实验室7个、国家工程技术研究中心1个。南京大学依托雄厚的基础研究力量和多学科的综合优势,遵循"(基础研究→创造技术) →成果转化"的全链条科研指导思想,取得了众多拥有 自主知识产权的科研成果。