NanoOpto 的纳米光学器件是什么？

1/30/2007, 基于纳米技术制作光器件的NanoOpto公司与隔离器等光器件制造商日本住友金属矿山公司SMM今天宣布双方合作的首批产品已经发往用户。双方表示他们将合作开发更小巧，集成度更高，性价比更高的隔离器和WDM器件。
光波中文曾经发表署名作者Alan Graham的文章介绍NanoOpto的纳米技术隔离器的奥秘。根据这篇文章：“这种技术利用半导体晶片制造工艺在亚微米尺寸上制作元器件，它可以在不同材料（如玻璃、熔融石英、III-IV族材料、石榴石）、不同规格（如圆形、矩形）的基底上制作出各种形状（如轨道形、柱形、棱锥形、圆锥形）的器件。通过适当地选择材料、基底、形状、规格便可以在纳米结构上实现各种各样的光功能，如起偏、相位延迟、分束、滤波、光隔离等。纳米制造的光隔离器的核心部件就是直接在石榴石基底上集成纳米偏振结构。纳米偏振结构的厚度不到1微米（传统的共振吸收起偏器的厚度约为200微米）。这么薄的纳米结构使得光隔离器核心部件的总厚度压缩了一半：工作波长为1550nm的从0.9mm左右降为0.5mm左右，工作波长为1310nm的从0.7mm左右降为0.3mm左右。因此纳米制造的隔离器核心部件的尺寸比通常的平板结构要小得多，这正好满足了厂商们对器件紧凑结构的要求。另外，由于不需使用环氧树脂层，光隔离器的环境可靠性得到了大大提高。这种新工艺不再需要昂贵的手工对准和组装，在磁场中的封装也简化了，从而提高了制造效率，使光隔离器的成本降到了10美元以下。”
NanoOpto公司的Y.K. Park曾经在另外一篇文章中介绍他们的亚波长光学器件(SOE)技术。作者指出，许多离散光学元件的自然属性比较固定，极大地限制了光器件设计师的灵活性，并减少了设计间的可转移性。这就是业界推出SOE的原因所在。SOE是纳米技术在光学元件上成功的运用，这些器件能够提供优秀的光学属性，同时能方便地集成其它不同配置的光学材料。另外，它们能够自动整合，允许设计师灵活组合光学功能，因此可以减少部件数量，提高可靠性，增加光学器件设计的灵活性。通过控制光束路径中的纳米结构还可以获得各种不同的光学效应。一般情况下要获得不同的折射指数必须使用不同的材料。但在SOE中只需调整物理结构就可以用相同的材料获得不同的折射指数。例如，可以用SOE结构创建“人工”双折射效应。
而这种技术的机理则是光与亚波长光栅结构(尺寸要比入射光波长小一个或多个数量级的一维或多维光栅)间的相互作用可以产生大量可控制的效应。有些效应已经不能用传统光学来解释，必需考虑量子效应。
既然有这样的灵活性，为什么SOE到现在才推向电信市场呢？Y.K. Park指出主要原因是可制造性。在实验环境中创建亚波长光栅结构一般需要采用电子束蚀刻等高能量技术，或者特别高精度的工艺控制，如通过“自排列”生成纳米结构。其次，创建大量纳米结构图案的工艺一致性必须要好。许多创建纳米图案的技术只能生成有限的若干图案。 
NanoOpto本身是一家依靠风险投资的高科技公司，总部位于美国新泽西。在某种程度上可以说这家公司的学术气氛要大于其商业气氛。至今我们可以在各类学术期刊上频繁看到这家公司技术人员发表的文章。其中NanoOpto公司CTO Jian Jim Wang的文章大概是最多的。这位来自上海复旦，在德国获得博士学位，在贝尔实验室工作过的纳米技术专家可以说是NanoOpto公司的技术灵魂。
和日本SMM合作，可以看作是NanoOpto走向商业化道路上的重要一步。如果了解了他们的技术背景，没有人不会认为他们有着光明前途。当然前提是能够将科研成功转化为生产力。同日本首屈一指的隔离器厂商合作，NanoOpto的这一步非常重要。
不久前湖北日报发表了介绍光讯总工刘文博士的文章。刘博士最近申请了一项 “863”纳米专项课题，目标是将先进的纳米科技应用于光纤通信器件。刘博士本人恰巧也在NanoOpto工作过。我们希望看到革命性的纳米光器件技术也能在中国开花结果。