圖：片上膠體量子點(diǎn)微盤激光器與銀納米線表面等離激元波導(dǎo)的精確、并行、無損集成。

光子集成回路和光子芯片具有低功耗、高速率、大帶寬等優(yōu)勢，是未來光信息處理系統(tǒng)的一種可行方案。光子芯片一般包括片上光源、信號處理和信號探測三個主要部分。把具有不同材料、不同結(jié)構(gòu)和不同功能的微納光子器件精確、可控地集成在單個芯片上是實(shí)現(xiàn)光子芯片的關(guān)鍵技術(shù)之一。

北京大學(xué)“極端光學(xué)創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)”發(fā)展了一種高精度的暗場光學(xué)成像定位技術(shù)（位置不確定度僅21nm），并結(jié)合電子束套刻工藝，實(shí)現(xiàn)了片上量子點(diǎn)微盤激光器與銀納米線表面等離激元波導(dǎo)的精確、并行、無損集成。

這種微盤-銀納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)同時(shí)具有介質(zhì)激光器與表面等離激元波導(dǎo)的優(yōu)勢，因此不僅具有介質(zhì)激光器的低閾值與窄線寬特性，而且具有表面等離激元波導(dǎo)的深亞波長場束縛特性。基于這種靈活、可控的制備方法，他們實(shí)現(xiàn)了片上微盤激光器與表面等離激元波導(dǎo)間多種形式的精確可控集成，包括切向集成、徑向集成以及復(fù)雜集成，并且對量子點(diǎn)無任何加工損傷；進(jìn)一步通過同時(shí)集成多個片上微盤激光器與多個銀納米線表面等離激元波導(dǎo)，獲得了多模、單色單模以及雙色單模的深亞波長相干輸出光源。這些高性能的深亞波長相干輸出光源，可以容易地耦合并分配至其他深亞波長表面等離激元光子器件和回路中。

因此，這種靈活、可控的精確集成方法，在高集成度的光子-表面等離激元復(fù)合光子回路中具有重要應(yīng)用，并且這種方法可以拓展到其他材料和其他功能的微納光子器件集成中，為未來光子芯片的實(shí)現(xiàn)提供了一種可行的解決方案。