左圖：帶有嵌入式多芯光纖的陶瓷套管的光纖尖端視圖，尖端上有一個300多微米長的3D打印光子燈籠。右圖：光子燈籠的放大顯微鏡視圖。

據《光科學與應用》雜志報道，以色列耶路撒冷希伯來大學應用物理研究所領導的研究團隊開發并演示了一種獨立式微型“光子燈籠”空間模式復用器。這種微型“光子燈籠”采用激光直寫3D納米打印技術制造而成，可直接應用于光纖尖端。

“光子燈籠”是一種將單模光纖和多模光纖優勢特點相結合的新型光子器件，應用在天文光子學、光纖通信模分復用、光纖激光模式控制等領域。“光子燈籠”極大地提升了光纖通信系統的通信容量，也被認為是光學技術與燈具設計的完美結合。它能夠利用光的透射原理，將光傳遞到燈籠內部，發出璀璨的光芒。

研究人員利用3D納米打印技術，采用高折射率對比波導，開發出一種緊湊的多功能設備。其能以高精度和高保真度打印到幾乎任何固體平臺上。這種百微米級的設備，與傳統的基于毫米長弱導波導型的“光子燈籠”形成鮮明對比。

這種空間多路復用器具有結構緊湊、占地面積小的特點，能夠直接打印并黏附在光子電路、光纖和光電元件上，如激光器和光電探測器。

研究人員在光纖尖端制造出375微米長的“光子燈籠”器件。該器件具有低插入損耗、低波長靈敏度、低偏振損耗以及模式相關損耗的特性。他們表示，這種獨立式微尺度“光子燈籠”解復用器的開發，標志著在實現和采用空間復用技術以適應各種光學系統和應用方面的能力。這一成果也為光通信和成像應用開辟了新的可能性。

審核編輯 黃宇