中国科大实现基于有机光致动器的集成光子线路重构

　　中国科年夜郭光灿院士团队邹长铃传授与中国迷信院化学研究所车延科研究员、张闯研究员等互助，胜利研制出一种静止轨迹可编程的光致动器，用于集成光学芯片上的器件重构。该制动器由无机份子晶体构成，尺寸仅为微米量级，可以经由过程低功率激光远场照射的体式格局举行供能驱动以及轨迹调控，从而正在光芯片上完成直行、转弯、逾越波导静止，进一步完成对片上微布局的组装以及操控。基于此，研究团队初次正在光子芯片上完成了对微环谐振腔共振频次的静态、半永世性的紧密调控。该研究结果以“Optically-driven organic nano-step actuator for reconfigurable photonic circuits”为题，9月2日正在国际出名学术期刊《天然·通信》（Nature Co妹妹unications）上颁发。

　　可重构光子集成路线是将来自顺应光计较、量子信息处置惩罚以及智能传感体系的焦点组件，其微纳布局的前期组装与静态重构才能是今朝该范畴面对的重要应战。传统器的调控手腕每每需求连续性的供能；而现有微操控技能，如光镊需正在液相情况中操作且近场探针易形成器件毁伤，均难以餍足片上非液相、非粉碎性以及低功耗操控的需要。

图1.无机光致动器操控的试验安装与示用意

　　研究团队立异性天时用靛蓝类给受体份子制备出无机微晶光致动器，正在405nm激光驱动下，可正在硅、氮化硅、蓝宝石、铌酸锂等多种光子芯片基底上完成准确静止（图1）。经由过程自行搭建扫描振镜节制体系，团队完成了对光致动器静止轨迹的彻底编程节制，单步静止精度达30nm，并具有进步、撤退退却、摆布转向等多自由度静止才能，还能鞭策直径22μm的二氧化硅微球准确定位，揭示出壮大的片上微纳把持机能（图2）。

图2.无机光致动器的可编程受控组装

　　研究团队进一步将该光致动器使用于铌酸锂光子芯片，胜利演示了对微环谐振腔共振频次的静态调制。当履行器逾越微环时，共振频次产生5.2GHz的偏移，且器件的质量因子未产生显著劣化（图3）。这一成果为完成非易掉性、可逆的光子路线静态调控供给了全新路径。

图3.无机光致动器完成集成光子路线的重构

　　该光致动用具有低功耗、非侵入、兼容性强等上风，不只可用于光子器件的前期调谐与重构，还为片上集胜利能资料（如增益介质、非线性晶体、相变资料等）的准确定位与组装供给了通用技能平台。这一结果无望鞭策自顺应集成光子路线、无机-有机杂化光电集成体系以及纳米机械人等技能范畴的成长。

　　中国迷信技能年夜学张继哲博士（现于中国迷信院化学所开展博士后研究）、徐新标特任副研究员与中国迷信院化学研究所巩彦君博士为论文配合第一作者。本研究获得了国度重点研发规划、国度天然迷信基金委员会及中国迷信技能年夜学“双一流”设置装备摆设经费等名目的无力撑持。

　　论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-63521-z