改进气相相干时间和光学频率参考的纳米级原子悬浮波导

       集成光子器件在过去的几十年里一直是一个广泛研究的课题。受电子学中互补金属氧化物半导体革命的推动，这项研究的目的旨在降低光子器件和系统的成本、足迹和功耗的同时，还能够使高速运行和大规模集成成为可能。纳米制造与材料科学技术的不断发展促进了微型光子芯片级器件的出现，这些都受益于在波长甚至亚波长尺度上精确控制光—物质相互作用的能力。

       与此同时，许多目光也放在原子蒸汽这一领域，这是由于其在量子物理、时间和频率标准化、磁力测量和其他传感应用(如温度和电磁辐射)等领域有众多应用，通常，测量和操纵原子状态是使用复杂的光学系统和体积庞大的蒸汽电池；然而，最近在集成光子器件的量子飞跃为构建集成蒸汽电池铺平了道路。将毫米级原子蒸气电池与集成光子器件集成，就产生了小型化的磁强计、频率基准、稳定的布里渊激光器和稳定的频率梳。在传播空心芯纤维、空心芯波导、锥形纤维和表面等离子体激元等波平台方面也取得了很大的进展。

       近日，来自以色列希伯来大学的Roy Zektzer?等人提供了一个芯片尺度集成蒸汽电池的新范式，通过实验演示纳米原子悬浮波导，该波导引入了悬浮在铷蒸汽中的纳米尺度氮化硅波导。如此，光模式的特性和光-蒸汽相互作用的特性是由波导尺寸控制的，并可以为特定的应用精确定制。与之前发表的原子包层波导相比，该器件允许大幅减少多普勒和传输时间的展宽，并提高了蒸汽相干时间。相关工作发表在《Nature Photonics》上。（郑江坡）

      文章链接：https://doi.org/10.1038/s41566-021-00853-4