李俊韬副教授等在慢光研究取得重要研究进展

   光因其高速传输的特点而被广泛应用于通信传输,但同时高速的光传输限制了光子之间的相互作用，导致光子很难像电子一样得到精确控制，因此如何将光速减慢，进而有效操控和利用光子，成为近年来通信及量子信息处理的新兴研究课题。其中利用硅基慢光平板光子晶体波导，一方面可通过调节光速实现光隔离、光缓存等器件，另一方面可利用慢光提高光与物质相互作用时间，达到增强各种线性和非线性光学作用的效果。因此在节能，器件微小化集成化等方面具有重要的应用前景。
    间接光子转换是一种利用三波混频，通过实现时间（频率）和空间（波矢）的相位匹配，达到光子频率nm数量级变化的过程。该过程不但具有重要的基础研究价值，还在实现非磁光效应光隔离器、可调节光缓存器等方面具有重要的应用前景。但在之前演示的实验中，传播模式群速度失配等原因导致该过程只能通过改变微纳结构来实现不同频率的转换。为此德国汉堡大学Manfred Eich教授团队，英国约克大学Thomas F. Krauss教授团队与beat365中国唯一官方网站理工学院李俊韬副教授，共同提出利用慢光波导较大的群折射率变化解决该问题，并在实验上使用李俊韬博士制备的硅基慢光平板光子晶体波导，通过调节泵浦光的群速度以及泵浦光和探测光之间的群速度差，实现了可任意调节的间接光子转换。
    本研究成果发表在2月7日的《物理评论快报》上（Optically induced indirect photonic transitions in a slow light photonic crystal waveguide, Phys. Rev. Lett. 112, 053904 (2014)），李俊韬博士为该论文的共同通信作者。
    另外，李俊韬博士参与了澳大利亚悉尼大学CUDOS中心Benjamin J. Eggleton教授团队与英国约克大学Thomas F. Krauss 教授团队的合作项目。一方面利用慢光增强了硅的三次谐波，取代经典方法中的延时器和倍频晶体，演示了在集成芯片中的近红外皮秒激光自相关特性测量；另一方面利用慢光中的色散变化以及强非线性效应，首次在存在双光子吸收的硅波导中观测到了皮秒近红外激光的孤子压缩现象。
    这两方面成果分别发表于近期的《自然-通信》（Integrated optical auto-correlator based on third-harmonic generation in a silicon photonic crystal waveguide, Nat. Commun. 5, 3246 (2014)；Observation of soliton compression in silicon photonic crystals, Nat.Commun. 5, 3160 (2014)），李俊韬博士为两篇论文的合作作者。
    该系列研究项目获得了科技部、国家自然科学基金委和光电材料与技术国家重点实验室等机构的资助。（院办供稿）