天線是用于接收和輻射電磁場的工具，應(yīng)用十分廣泛，在光學(xué)波段可以利用光學(xué)天線在納米尺度對(duì)光進(jìn)行調(diào)控。

為了實(shí)現(xiàn)信息的超快速傳輸，澳大利亞國立大學(xué)（ANU）的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)率先在光波導(dǎo)上嵌入光學(xué)納米天線。在這里，納米天線的金納米棒充當(dāng)饋電元件的角色，相當(dāng)于無線電波中的天線；光波導(dǎo)則相當(dāng)于無線電波中的電纜，可以接收由天線檢測(cè)到的電磁波。

納米光學(xué)天線與傳統(tǒng)天線相比，首先在維度上是最小尺度，可以達(dá)到亞微米級(jí)。這樣的納米天線有助于在硅芯片上實(shí)現(xiàn)光子元件的高密度集成。澳大利亞國立大學(xué)的教授Dragomir Neshev 說：“我們所展示的這樣一個(gè)亞微米級(jí)別的天線，可以在波導(dǎo)中對(duì)不同的信息流進(jìn)行分類和分流。在用于交流連接的相干接收器中執(zhí)行這樣一個(gè)操作是十分重要的。”

值得注意的是，這種嵌入光學(xué)納米天線波導(dǎo)的基礎(chǔ)與八木天線有點(diǎn)類似，它只能在一個(gè)方向發(fā)射或者收集無線電波。基于這樣一個(gè)事實(shí)，Neshev補(bǔ)充說：“我們?cè)O(shè)計(jì)的天線可以有效地將水平和垂直方向上的偏振進(jìn)行整合”。

事實(shí)上，納米光學(xué)天線是基于表面等離子共振的光子器件。在等離子體激元中，金屬表面電子受到入射光激發(fā)，并以等離子波形式開始移動(dòng)穿過金屬表面。這些等離子共振波長要遠(yuǎn)小于最短的光波，從而使得器件的尺寸要比本身依賴光的器件要小。基于這樣一個(gè)工作原理，光子已取代電子，并創(chuàng)建了光子集成電路。

但是，整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)是仍需改進(jìn)的。Neshev說：“這個(gè)結(jié)構(gòu)需要使互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMSO）兼容。目前使用的金屬需要用另一種金屬如鋁替代以與CMSO兼容”。

研究人員也表示，在此設(shè)備商業(yè)化之前，還需要更多的工程設(shè)計(jì)以提高其設(shè)備信息的傳輸效率。

參考：

http://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconductors/devices/for-first-time-on-chip-nanoantennas-enable-highbit-rate-transmission