在许多光学系统中，往往都需要具有锐利滚降特性（roll-off）的宽带滤光片，以便在宽光谱范围内能够实现光波的有效分裂或组合。虽然自由空间中的二向色镜（dichroic filter）具有良好的滤光性能，但在片上集成（on-chip integration）的光子学应用中，高性能集成滤光片却相对不够成熟，而它对于多倍频程干涉测量、光谱学和宽带波分复用等方面有着至关重要的应用。近日，来自美国麻省理工学院、哈佛大学、Analog Photonics公司、土耳其Koc大学以及英国剑桥大学组成的研究团队，利用光谱选择性的集成光波导器件，设计并制备出了透射型1×2端口的二向色滤光器（dichroic filter）。在他们所研制的滤光器中，基于绝热转变（adiabatic transition）的模式演变（mode evolution）允许单个截止和光学平顶响应（flat-top response），并且具有较低的插入损耗（insertion loss）和模拟八度宽度（octave-wide）的带宽。采用标准互补金属氧化物CMOS半导体工艺，研究人员在SOI材料上制备了截止波长约1550和2100 nm的集成型滤光器，在保持超宽带优势的同时，实现了2.82 dB nm-1的roll-off参数，显示出极好的锐利滤波特性。这种新型的纳米光子二向色滤光片可以为片上通信、传感、成像、光学合成和显示应用带来新的实用范例。相关研究发表在近期的《Nature Communications》上。

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来源：两江科技评论