科研学术

　　近日，我校信息与通信工程学院饶云江教授团队在国际著名期刊Nature Communications（《自然·通讯》）上发表研究论文，题为“Nonlinear co-generation of graphene plasmons for optoelectronic logic operations”（非线性共激发的石墨烯等离激元光电逻辑操作）。团队博士生李艺威、安宁为论文共同第一作者，饶云江教授和姚佰承教授为论文通讯作者，电子科技大学信息与通信工程学院为第一作者单位。湖南大学、上海交通大学、中国工程物理研究院和德国耶拿大学等参与了研究工作。该研究得到国家重点研发项目、国家自然基金、欧盟地平线2020计划和之江实验室重大项目的支持。

　　基于全光芯片的光计算具有远超现有电子电路的带宽，被广泛认为是下一代信息处理器的革新技术。然而，受限于光子衍射极限，传统光子元件非常难以高密度集成，无法在有限尺度匹敌现有的纳米级集成电路规模。近十年来，石墨烯等离激元调控为此提出了新的解决方案。其拥有超高频率、超紧凑场约束和超快可调谐的独特优势，驱动碳基光信息处理成为了新的全球热点。但纵使性能优越，在光频多维度的产生、调控和探测石墨烯等离激元一直是公认的挑战，也是其逻辑功能实现的关键瓶颈。

　　该研究首次提出以二阶光子非线性差频方法，在声子共振的石墨烯-光纤微结构异质波导中产生多个异频等离激元，其各自拥有独立的频率响应。在0-50THz的大带宽内，通过电子注入，实现了亚皮秒（>1THz）速度的等离激元幅频动态调控。进而在单个器件上，展现了丰富的电致光逻辑操作，涵盖了可选择的与、或、与非等基本功能。这一新方案实现了光场调控科学与信号处理技术巧妙的结合，为下一代超高速全光信息处理打开了新的大门。

　　论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-30901-8