思克萊德大學研究團隊開發(fā)出新型微納光控器件組裝技術，為量子技術、通信及傳感領域先進光學系統(tǒng)的規(guī)模化生產(chǎn)鋪平道路。

相關研究成果發(fā)表于《自然·通訊》(Nature Communications)上，這是一種微米級結構，集中在光子晶體腔（PhCC），可以非常精確地捕獲和操縱光。作為量子計算至光子人工智能等高性能技術的核心元件，其陣列化制造長期受限于加工過程中的微觀變異：即使納米級瑕疵也會導致器件光學特性顯著偏移，難以在芯片上直接制備一致性陣列。

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用于機械傳輸?shù)目舍尫?PhCC 像素。

該團隊首創(chuàng)的解決方案能將單個PhCC從原始硅晶圓物理剝離，在實時測量光學特性并分類后精準轉移至新芯片。通過該校自主研發(fā)的半導體器件定制化集成系統(tǒng)，研究人員首次實現(xiàn)微米級光子器件的超精度批量操控與定位，標志著規(guī)模化生產(chǎn)取得重大突破。

論文第一作者Sean Bommer解釋道："這是全球首個具備器件集成過程實時光學測量能力的系統(tǒng)。傳統(tǒng)組裝如同拼裝未知顏色的樂高積木，現(xiàn)在通過制造過程性能監(jiān)測，我們能構建更高效復雜的器件陣列。"

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具備原位反射光譜測量能力的精密轉印系統(tǒng)

研究團隊單次實驗即成功按諧振波長（物質最強吸收/透射的光波特征）完成119個PhCC的轉移排序，構建出傳統(tǒng)工藝無法實現(xiàn)的定制化陣列。

該平臺還首次揭示了器件在轉印過程中的動態(tài)響應，觀測到秒至小時尺度的彈性和塑性力學效應。

芯片級光子學首席教授Michael Strain強調(diào)："器件制造后的可重構性，是實現(xiàn)大規(guī)模光電集成的關鍵突破。

我們正致力將多元半導體器件集成至單芯片，構建面向通信、量子計算、傳感等領域的復雜高性能系統(tǒng)。"

相關鏈接：https://dx.doi.org/10.1038/s41467-025-60957-1