科技日報(bào)北京4月29日電 （記者劉霞）一個國際科研團(tuán)隊(duì)在28日出版的《科學(xué)》雜志上撰文指出，氧化銦錫（ITO）可以獲得高于其他材料數(shù)百倍以上的光學(xué)非線性，未來有望在多個光子學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域大顯身手。

　　與電子相比，光子傳輸信息具有并行處理能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快、能耗低等優(yōu)勢。為了更好地利用光子，科學(xué)家們需要在光通過材料時對其“一舉一動”進(jìn)行控制。一種控制方式是，調(diào)整材料的折射率使光更快或更慢地通過材料。有些材料能根據(jù)通過光強(qiáng)的不同（低能光源還是高能激光）而改變自身的折射率——光學(xué)非線性。在光子學(xué)領(lǐng)域，光學(xué)非線性越高的材料，對科學(xué)家們的吸引力越大。

　　美國羅切斯特大學(xué)教授羅伯特·博伊德領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，常用于觸摸屏和飛機(jī)窗戶的材料氧化銦錫能獲得特別高的光學(xué)非線性。在某些條件下，ITO樣本獲得的光學(xué)非線性程度可超過其他材料數(shù)百倍。

　　此外，有些材料在光子通過后能快速恢復(fù)到最初的折射率，而其他材料可能會保持在新的狀態(tài)。如果一種材料能更快地進(jìn)行這種調(diào)整，對大多數(shù)應(yīng)用來說是極有幫助的。材料改變自身折射率的能力越強(qiáng)，通過其光子速度范圍就越大，從而使科學(xué)家能對光子的功能進(jìn)行更大程度地控制，這一點(diǎn)在顯微鏡和數(shù)據(jù)處理等多個領(lǐng)域都有廣泛用途。

　　最新研究中，ITO在360飛秒內(nèi)（1飛秒為1秒的一千萬億分之一）就恢復(fù)了最初的折射率。

　　該研究合作者、墨西哥蒙特雷科技大學(xué)的伊斯雷爾·德利昂解釋道，這一特定條件與波長約為1.2微米的光有關(guān)，該光波介于可見光與波長為1.5微米的光之間，對光子通訊意義重大。

　　加州圣地亞哥大學(xué)光子學(xué)專家沙迪克·埃森納表示，最新研究無疑將對光子學(xué)，尤其是硅納米光子學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。

　　總編輯圈點(diǎn)

　　光子作為一種基本粒子，在比較熱門的量子理論中，被認(rèn)為是一種媒介，能夠承載和傳遞信息。在目前的通信網(wǎng)絡(luò)中，承擔(dān)這一角色的是電子，而用光子代替電子實(shí)現(xiàn)更快捷安全的光通信，是當(dāng)下量子科學(xué)家的重要研究目標(biāo)之一。除了光子本身的屬性和功能需要透徹明了，對光子產(chǎn)生影響的一切外界因素也都有待深入研究。其中，依賴于入射光強(qiáng)度改變光學(xué)性質(zhì)的非線性材料，正是科學(xué)家感興趣的方向。