科学家将液晶滴制成柔性光学晶体管，用于未来的光子芯片

新型“柔性”光子学：液晶+聚合物开启能效芯片之路

传统光电子技术使用与硅微芯片相同的材料。这导致固态设备典型的限制——高功耗、复杂制造工艺和有限灵活性。

最近来自卢布尔雅那大学（斯洛文尼亚）的研究表明，可以通过在聚合物波导中放置一滴液晶，来规避这些问题，从而创建“光学晶体管”。

工作原理
1. 设备构造

- 用吸管将液滴引入柔性光波导（聚合物）框架。

- 液滴内部装有对光敏感的荧光染料。

2. 激发WGM共振

- 低功率激光脉冲在液滴中激发所谓的*WGM‑共振*（波导模态边界）。

- 光子“停留”在液滴内，多次反射于其壁面。这使得光能被保持，所需能量比硅光子学低两倍。

3. 光放大与切换

- 另一颜色（不同波长）的第二个低功率脉冲启动放大过程：共振光子释放额外能量。

- 随即出现“光开关”，其发射的光延迟由第二个脉冲的时刻决定。

因此，控制信号功率极低，却能够完全掌控输出光流——这在传统硅系统中是不可能实现的。

重要性
优势
- 降低能耗：相较现有光子技术节能超过100倍。
- 制造简便：液滴可在秒级内引入，无复杂工艺和低温条件。
- 结构灵活：聚合物波导允许制造柔性且独特的几何形状，硅无法实现。
- 设计扩展：能够将多种腔体和复杂光学电路集成于单一设备。

前景
虽然当前技术尚未与硅神经网络相提并论，但它奠定了基础，可发展为：

- 完全光学逻辑门，
- 光子处理器，
- 未来神经网络。

从长远来看，它将开启超高速、超经济的计算系统，最大限度降低能量损耗。

柔性光子学承诺在光学技术领域掀起革命，将制造简易性、材料灵活性与高性能结合。