当光波穿过像玻璃这样的固体材料时，它可以将部分能量储存在机械波中，导致光的颜色发生变化。这一过程被称为“布里渊散射”，具有重要的技术应用。例如互联网上的远程光学数据传输依赖于放大器，通过强激光场在光纤中产生机械波。机械波被光学激发的频率，以及通过布里渊散射产生的光谱，通常由材料的性质决定。到目前为止，这限制了可能的应用范围。

由DanielLanzillotti-Kimura领导的纳米科学和纳米技术中心c2n(CNRS/巴黎大学-saclay)的研究人员，展示了一种由两种半导体材料交替层组成的微柱，它构成了一种用声音控制光的新装置。微柱器件可以通过布里渊散射几乎完全自由地形成光谱，其研究成果发表在《Optica》上。

该设备通用性背后的主要技巧是用独立部件控制光和声音。在C2N最先进的技术设施中，研究人员制造了微柱，其中内层厚度在几纳米范围内极其精细。构成了一个频率高达300GHz的声波谐振器，这种谐振器被嵌入到较厚的层之间，从而共振地限制光。

由于光和声在三维空间中都被限制在同一空间区域内，与它的尺寸相比，该装置在布里渊散射产生方面也具有不同寻常的效率。在研究中，研究人员设计了一种新的光学技术来检测和优化在热效应影响下产生布里渊光谱。但其发现的影响远远不止这些：微柱谐振器可以直接与光纤连接，因此，它们构成了一个很有前途的平台。

将布里渊光源与光学纳米电路集成在芯片上，研究人员还指出，设备可以与有源激光介质相结合，甚至可以改进，达到有源声学的状态，即机械波模拟激光。声子对光的非弹性散射具有定制产生频率梳、激光线窄化和全光数据存储的潜力。为了提高效率，这些应用需要强大的光场和光模与声模之间的大量重叠。控制声谱的形状非常可取，到目前为止，有图案的波导和光子晶体光纤已经可以对声波频谱进行高达几千万赫兹的裁剪。

新研究介绍了一种基于在光学微柱腔内嵌入工作在300GHz的高频纳米声谐振器的单片布里渊发生器。它可以独立设计布里渊光谱和光器件。利用衍射激发激光和布里渊信号的不同空间模式，提出了一种自由空间滤波技术。微柱可以很容易地集成到纤维和芯片结构中，可以被设计成达到受激状态，并且与量子点兼容，使它们与量子通信相关。

博科园｜研究/来自：纳米科学和纳米技术中心

文章来源：《固体力学学报》 网址: http://www.gtlxxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0416/515.html

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