电光调制器 (EOM) 是光通信网络中的主要元件，可通过外部电信号控制光的幅度、相位和偏振。为了实现超紧凑和高性能 EOM，当今大多数研究都针对将半导体技术与最先进的可调材料相结合的片上设备。然而，集成 EOM 作为独立的片上元件，通常与光源分开。
因此，将来自光源的光耦合到片上器件的波导的额外接口是必不可少的。尽管已经采用了包括边缘耦合和光栅耦合在内的最先进的耦合方案，但它们仍然分别受到有限的集成密度和窄带操作的影响。
此外，两种耦合方案都需要超精确的对准和复杂的封装，使得片上设备对客户来说价格昂贵。因此，需要一种规避耦合复杂性并进一步降低耦合损耗的EOM器件。
在《光：科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，一组科学家开发了将 EOM 设备直接集成在单模光纤跳线端面的方法，使用标准光纤接口将 EOM 设备与光源连接起来。
“采用我们之前工作中开发的标准纳米加工方法，EOM 模块可以直接集成在单模光纤的尖端上，因此超光纤 EOM 本质上避免了耦合处理，”邱敏教授说。
这种等离子体超纤维 EOM 具有明确的等离子体有机混合配置。受益于超薄和高品质因数等离子体超表面、纳米加工友好和高效的EO聚合物，通过光的光谱幅度和品质因数得到了很好的控制，以提高EO调制的共振灵敏度。
“更有趣的是，通过合理设计等离子体模式、谐振波导模式和法布里-珀罗模式，可以在电信 O 波段和 S 波段实现可调谐双波段操作，”共同第一作者 Lei Zhang 和 Xinyu Sun 补充道。
超纤维 EOM 进一步由直流/交流电信号驱动。超光纤EOM的调制速度可高达1000 MHz，偏置电压为±9 V，这是集总光纤集成EOM的最佳性能。
“这种超光纤 EOM 为设计超紧凑和高性能 EO 设备提供了新的视角，这些设备适用于需要紧凑配置、高度集成能力和低耦合损耗的应用，例如有源锁模光纤激光器和可调谐宽带光纤偏振器。这项工作还为通信、成像、传感等领域的光电设备和超紧凑“全光纤”光学系统的“即插即用”实现提供了途径。”王继勇教授补充道。
