拓扑光子晶体波导

横向自旋耦合

基于横向自旋匹配机制实现高效耦合，突破传统模式匹配的限制。

Shi, Bojian · Jia, Qi · Li, Xiaoxin · Zhang, Yanxia · 李航 · 李效玉 · 汤冬华 · Zhu, Tongtong · 高山 · 杨菁 · Feng, Rui · Sun, Fangkui · 关春颖 · 曹永印 · Qiu, Cheng Wei · 丁卫强

Nature Communications 2025

参数信息

理论传输效率

96.3 %

实验传输效率

94.2 %

技术优势

耦合效率大幅提升

实验传输效率从之前报道的低值提升到94.2%，远超传统模式匹配方案。

机制明确可设计

基于横向自旋匹配原理，理论预测与实验吻合，为高效耦合器提供直接设计依据。

保障整体能效

高效耦合使整个拓扑光芯片的能量利用效率得到保障，利于紧凑集成。

应用场景

• 片上光互连：高效耦合拓扑波导与条波导，提升片上互联整体能效。
• 集成光子器件：无需复杂模式匹配即可集成拓扑结构，简化器件设计。
• 量子光子芯片：为量子保真光子路由提供低损耗输入输出接口。
• 光子集成电路：紧凑型拓扑光芯片的高效耦合方案，保障整体能效。