美国与韩国的科学家利用主动式半导体(active semiconductor)纳米线，来提升光子晶体波导的应用性。该研究小组表示，这种纳米线与光子晶体的组合结构，是朝全光学处理(all-optical processing)纳米集成光路(integrated photonic circuits)发展的重要关键。

   韩国大学的Hong-Gyu Park指出，他们是第一个将主动式半导体纳米线与光子晶体波导做结合的团队，该复合系统能让光有效注入光子晶体波导中。该小组先前已制作出波长范围介于365至494 nm的可调式纳米线激光器，为最近的研究成果奠定了基础。

混合结构

   对任何光纤光学或集成光学系统来说，如何将光由光源有效导入光路极为重要，因为两者的耦合情形会强烈影响光通讯与光信息组件的效能。Park指出，虽然科学家已经提出许多方法，试图改善LED到光纤或光子晶体共振腔到波导系统之间的阻抗匹配问题，但集成光源与纳米光路的有效耦合仍是一大挑战。

   光子晶体波导在光通讯上极具发展潜力，而半导体纳米线可作为低耗能的纳米级光源，以小发光面积提供高辐射(radiance)。上述研究团队结合两种技术所制作成的复合结构，不但能简化纳米积体光学处理，还可促进单光子光源的实际应用。

   Park解释，他们将合成的单晶半导体纳米线发光器与光子晶体波导结合，纳米线的大小与光子晶体相符，使两结构的阻抗相互匹配，因而能提升组件的传输效率。进一步优化结构应该还能大幅降低光损耗。在他们的装置中，半导体纳米线是随机分布在氮化硅透明薄膜上，并以光或电加以激发，然后借助光子能隙在水平方向导光，在垂直方向则利用全反射将光留在结构内。

   该团队下个目标是要优化结构以提升组件效率，例如孔洞表面粗糙度是波导损耗的主因，有必要详加研究。（编辑：于占涛）

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