硅基系统提供了比其他“宽带”过滤器更小、更便宜的选择;可以改进各种光子器件。
麻省理工学院的研究人员在一个芯片上设计了一个光学过滤器，它可以同时处理来自极宽光谱的光信号，这是以前用光处理数据的集成光学系统所没有的。这项技术可以为光通信和传感器系统的设计、通过超快技术研究光子和其他粒子以及其他应用提供更高的精度和灵活性。天富注册
滤光片用来将一个光源分离成两个分离的输出:一个反射不需要的波长(或颜色)，另一个传输需要的波长。例如，需要红外线辐射的仪器将使用滤光器来去除任何可见光，从而获得更清洁的红外线信号。
然而，现有的滤光片有其优缺点。离散(芯片外)“宽带”滤光片，称为二色性滤光片，可以处理广谱的光，但体积大，价格昂贵，并且需要许多层光学涂层来反射特定的波长。集成滤波器可以以低廉的价格大量生产，但它们通常只覆盖频谱中非常狭窄的一个波段，因此必须将许多滤波器组合起来，才能有效地选择性地过滤更大的频谱部分。
来自麻省理工学院电子研究实验室的研究人员设计出了第一个芯片上的滤波器，它本质上与大型滤波器的宽带覆盖和精度性能相匹配，但可以使用传统的硅芯片制造方法制造
“这种新的滤波器将其带宽内非常宽的波长范围作为输入信号，并有效地将其分离为两个输出信号，而不管输入信号的波长有多宽或多高。Emir Salih Magden说，他是麻省理工学院电子工程和计算机科学系的前博士生，也是描述这种滤波器的第一作者，论文发表在今天的《自然通讯》上。
与Magden(现任土耳其Koc大学电子工程助理教授)共同撰写论文的有:哈佛大学研究生Nanxi Li;MIT的研究生Manan Raval;前研究生克里斯托弗诉波尔顿案;前博士后阿方索·若科;博士后助理Neetesh Singh;前科学家Diedrik Vermeulen;EECS和物理系Elihu Thomson教授Erich Ippen;Leslie Kolodziejski, EECS教授;Michael Watts, EECS的副教授。天富注册
指示光的流动
麻省理工学院的研究人员设计了一种新型芯片结构，在许多方面模仿二色滤波器。他们创造了两个精确尺寸和排列(到纳米级)的硅波导，可以将不同的波长转换成不同的输出。
波导的矩形截面通常由高折射率材料的“核心”构成——这意味着光通过它的速度很慢——而周围则是低折射率材料。当光遇到高折射率和低折射率材料时，它倾向于向高折射率材料反射。因此，在波导中，光被困在核心中，并沿着核心传播。
麻省理工学院的研究人员使用波导精确地将光输入引导到相应的信号输出。研究人员的过滤器的一个部分包含三个波导阵列，而另一个部分包含一个比三个单独的波导略宽的波导。
在所有波导使用相同材料的器件中，光倾向于沿着最宽的波导传播。通过调整三个波导阵列的宽度和它们之间的间隙，研究人员使它们看起来像一个更宽的波导，但只对波长较长的光。波长是用纳米来测量的，而调整这些波导量度会产生一个“截止”，也就是说，在这个精确的纳米波长范围内，光将“看到”三个波导阵列是一个单一的。
例如，在这篇论文中，研究人员创造了一个318纳米的单一波导，以及三个250纳米的独立波导，每一个之间有100纳米的间隙。这相当于约1540纳米的截止，这是在红外区域。当一束光进入滤光片时，波长小于1540纳米的光就能在一边探测到一个宽的波导，在另一边探测到三个窄的波导。这些波长沿着更宽的波导移动。然而，波长超过1540纳米的光无法探测三个独立波导之间的空间。相反，他们发现了一个比单个波导更宽的巨大波导，所以转向三个波导。
