背景

今天的創新成果介紹與一種重要的器件相關，它就是電光調制器。說起電光調制器，我們先要了解一種物理現象：電光效應。所謂電光效應是指某些各向同性的透明物質在電場作用下顯示出光學各向異性，物質的折射率因外加電場而發生變化的現象。

電光調制器，就是利用某些電光晶體的電光效應制成的調制器。當把電壓加到電光晶體上時，電光晶體的折射率將發生變化，從而引起通過該晶體的光波特性的變化，實現對光信號的相位、幅度、強度以及偏振狀態的調制。

未來十年，電子器件發展趨勢包含兩個關鍵點：小尺寸和低功耗。滿足這兩個關鍵指標的電子器件，比較適合工業應用的需要。例如，筆者昨天介紹的新加坡國立大學（NUS）研究團隊開發的新型芯片“[EQSCALE]。它正好滿足了這兩項指標，功耗比現有最佳的芯片功耗低20倍，并有望將智能視覺系統的尺寸縮小至毫米范圍。

然而，今天要介紹的電光調制器當然也不例外，恰好再一次體現并順應了這兩個關鍵趨勢。

技術

電光調制器在光纖網絡中扮演著非常關鍵的角色。就像晶體管作為電信號開關一樣，電光調制器是光信號開關。光通信的信號載體是光線，光線會通過光纖發送出一連串二進制信號，而調制器可以用于打開或者關閉光線。

相對于之前最佳器件來說，這種新型調制器尺寸縮小了10倍，大小如同細菌一般（測量值是0.6微米乘0.8微米），節能卻要高100倍。

材料在這項發明中起到了關鍵作用。為了這項發明，Wang 和他的博士生 Erwen Li 利用了俄勒岡州立大學開發的一項技術：透明導電氧化物材料。他們發明的結構使用了透明導電氧化物柵極取代典型的金屬柵極，將金屬氧化物半導體電容與超緊湊型的光子晶體微腔相結合。

價值

OSU 工學院電氣工程系助力教授 Alan Wang 表示：“目前為止，這是我完成的最振奮人心的研究成果，不僅是由于該器件產生的影響，而且是由于設計和制造方面的挑戰。”

這項設計結合了材料和器件方面的創新，改善了電子和光子之間的交互，讓研究人員可以創建出更小的電光調制器。