片上光互连是利用光波导实现芯片上的信息交互，从而实现超高速、超宽带的信息处理。模式复用技术可以将信号独立地加载在多模波导的各个本征模上，从而有效地提高片上光互连的通信容量。但是对于多模波导，直波导与小半径弯曲波导之间存在着较大的模式失配，故小弯曲半径多模光传输会产生明显的损耗和串扰，这使得片上多模光通信系统难以实现密集集成。
浙江大学光电科学学院、现代光学仪器国家重点实验室时尧成教授课题组提出一种基于超材料的模式转换器，在硅基平台上实现了超小弯曲半径的多模光传输。该课题组在硅基多模波导上旋涂PMMA聚合物薄膜，并利用电子束曝光结合干法刻蚀技术在硅波导表面加工一系列纳米微槽，通过控制微槽的结构参数，产生波导表面的二维有效折射率分布，进而对多模波导中模式的能量分布进行调控，实现了直波导与弯曲波导模式的有效转换；利用这种方法，该课题组实现了低损耗（<1 dB）、低串扰（<-20 dB）、超小弯曲半径（30μm）的多模光传输。这项研究工作提供了实现超小弯曲半径多模光传输的新思路，有助于实现密集集成的片上多模光网络。相关论文发表在Laser& Photonics Reviews (https://doi.org/10.1002/lpor.201700240) 并被选为insidecover。
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