光在纳米尺度的材料里跑，总会遇到能量损耗 ，这通常被认为是坏事。然而 ，上海交通大学等单位的科研人员却反其道而行之，提出了一种“损耗工程 ”方法：不再与损耗对抗 ，而是把它变成调控光波走向的“方向盘 ” ，只要施加电压，就能让光波在微小光路中改变传播方向 ，甚至从对称传播转为不对称传播 。这为制造更小 、更快的光芯片提供了新思路 。相关研究成果7日在线发表于《自然-材料》杂志。
在纳米尺度下 ，光可以被压成一种叫“极化激元 ”的波，沿着材料表面跑 。但光路越窄，损耗越大 ，就像车道越窄越容易堵车 。过去 ，科学家想尽办法减少这种损耗，就像修路时尽量把路面铺平 ，减少摩擦。“既然损耗躲不掉 ，能不能让它为我们干活？我们一直在研究如何把损耗利用起来 。 ”论文共同通讯作者 、上海交通大学教授戴庆说 。
此次，他们设计了一个两层结构：顶层是一种叫氧化钼的材料 ，光可以在上面传播；底层是一层排列得整整齐齐的碳纳米管薄膜 ，像一层特殊的“路面”。这层“路面 ”对光的阻力不是均匀的，不同方向阻力不一样。最关键的是 ，加一个电压 ，就能改变这些阻力的大小和方向 。
这样一来，原本光波会对称地向两边跑 ，就像双向车道 ，但通过调节电压，团队可以让一侧的“路面 ”变得特别“粗糙”，光往那边跑就衰减得厉害 ，于是光波自然就偏向另一侧 ，成了“单行道” 。而且这个偏转是连续可调的，电压变一点 ，光的方向就变一点 ，还能随时改回来。
团队用近场成像、电学测量和红外光谱确认了这一效果 。戴庆表示，这种方法不依赖两种光波混合 ，直接用损耗来筛选光走哪条路 ，未来有望用于高速光通信 、光开关和光路由器 。
（文章来源：科技日报）
