On-chip photonic Fourier transform with surface plasmon polaritons.
On-chip photonic Fourier transform with surface plasmon polaritons.
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DOI：
10.1038/lsa.2016.34
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发表时间：
2016-02
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Lin J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kou SS;Yuan G;Wang Q;Du L;Balaur E;Zhang D;Tang D;Abbey B;Yuan XC;Lin J
傅里叶变换（FT）是光学处理的基石，可以快速评估基本的数学运算，如导数和积分。通常，当光通过会聚透镜时，会聚透镜在自由空间中执行光学FT。变换的速度受到透镜的厚度和焦距的限制。利用表面等离子体激元（SPPs）的波动特性，我们证明了FT可以在平面结构中实现，其最小传播距离约为10 μm，从而使速度提高了4 ~ 5个数量级。通过合成复杂的SPP波及其傅里叶分量来测试光子FT。在微小的设备中的降维允许未来开发用于大规模光学计算的超快片上光子信息处理平台。
The Fourier transform (FT), a cornerstone of optical processing, enables rapid evaluation of fundamental mathematical operations, such as derivatives and integrals. Conventionally, a converging lens performs an optical FT in free space when light passes through it. The speed of the transformation is limited by the thickness and the focal length of the lens. By using the wave nature of surface plasmon polaritons (SPPs), here we demonstrate that the FT can be implemented in a planar configuration with a minimal propagation distance of around 10 μm, resulting in an increase of speed by four to five orders of magnitude. The photonic FT was tested by synthesizing intricate SPP waves with their Fourier components. The reduced dimensionality in the minuscule device allows the future development of an ultrafast on-chip photonic information processing platform for large-scale optical computing.
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