英国物理学家近日提出，一个简单的固态波导可以“停留”光线。研究人员表示，他们的设备虽然现在还只是建立于实验室，却可以直接作为电子和光学电路的接口。波导还可能引领新型激光器与分子成像系统的开发。
光子传播不同于以相速度传播的光线，它是以光线的群速度进行传播，这是独立波前的移动。也就是每束光线以独立波前通过的速度。如果你想要保留光脉冲，就必须要将此群速度降为零。原理上，这在光子晶体中可以实现，光子晶体是一种具有两种折射率的合成材料。然而，不可避免的，这种结构的不均匀性避免了光线在此种材料中完全“停留”。一个巧妙地改变是电磁感应透明，其中两束激光束抑制的电子跃迁使得某个频率的光被激发，从而使得材料透明。如果其中一台激光突然中止，光可以再材料内部被捕获并且在材料中储存超过一分钟同时自旋相干激发材料中的电子，然后当激光重启时才被释放。然而，这比喻得在接近于绝对零度的条件下进行，以保持自旋激发的相干完成。此外它并不是真正的储存光子而是保留另一种形式的光子信息。
复频率
现在OrtwinHess和他伦敦帝国学院的同事们公布了一项简单的方案。根据他们的计算，一个290纳米厚并附着500纳米铟锡氧化物的硅板可以支持复数形式的光学模式与频率。此外，这些模式中的一个必须恰好为零的群速度。
一个实际的问题就是这些模式如何被激发，因为人们不能发射光线至零速度的波导。帝国学院的研究小组认为，解决之道在于一个事实，即零速度模式是漏模式，这意味着光在硅波导可以通过ITO以一种名为倏逝波的形式逃脱。这也许是一个普通的波导管的缺点，但现在研究人员却认为它正是它的优势。
“你可以同此方法来激发那么你就同样可以用此方法来受激”Hess解释道。他们的小组计算出近红外光以一个特定的角度照射在波导上会激发在ITO中的渐逝波。这个同时可以激发硅底板上所需的零速度模式。有趣的是，平板上的波导几乎没有色散，这就意味着它不仅不会向前传播，同时不同的波导也不会散开。这对于用波导传播光学数据的增强极为有用。
去加州
研究人员开始计划在加州验证这个假设。如果成功的话，Hess认为，这项工作将会引发新的应用。该小组目前正致力于一个微小的“停止光激光器”其中广德固定脉冲可以在无需谐振腔和镜面的情况下被泵浦和放大。更重要的是，将光线停留在一个地方会大量的增加其与物质的相互作用的概率。这可能会为光计算，高效太阳能电池，甚至生物分子成像带来新的方向。同时这也可能对创造出光量子记忆体有帮助。
麻省理工大学的NicholasFang赞扬了这项工作，“这是一个独特的使光线进入亚波长特点的方法”他说，“这可能是现在能设计的最小的光纤了”他特别印象深刻的是，这项技术不用任何特殊的材料就能实现“其核心是一个标准的硅材料并且光波导使用的是导电氧化物来记录光线，而这两种材料都是光电子产业中极其常见的。”
