De USTC Microcavity Research Group in het Key Laboratory of Quantum Information heeft een 4-poorts, volledig optisch gestuurd niet-reciprok multifunctioneel fotonisch apparaat op basis van een magnetisch veldvrije optomechanische resonator. Deze prestatie is gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

Licht heeft bidirectionele transmissie-wederkerigheid in gewone diëlektrische materialen. Het doorbreken van deze wederkerigheid in de richting van lichttransmissie is van groot belang bij klassieke en kwantuminformatieverwerking. optische circulatiepompen, isolatoren en directionele versterkers zijn voorbeelden van niet-wederkerige apparaten. Toch zijn de meest voorkomende optische niet-wederkerige apparaten gebaseerd op Faraday-effecten met behulp van magneto-optische materialen, die moeilijk op de chip te integreren zijn. Daarom, in recente jaren, belangstelling voor het realiseren van on-chip, volledig optische niet-wederkerige apparaten.

in 2016, De groep van DONG Chunhua demonstreerde experimenteel de optomechanisch geïnduceerde niet-wederkerigheid in een fluisterende microholte in galerijmodus. Op deze basis, de groep gebruikte een enkele holte in combinatie met dubbele golfgeleiders om een ​​vierdelig veelzijdig fotonisch apparaat te implementeren, inclusief de functies van smalbandfilter, 4-poorts optische circulatiepomp en directionele versterker. De functiemodus kan willekeurig worden geschakeld door het controlelampje te wijzigen.

Voor de circulatiepomp het signaallicht dat uit de poorten 1 valt, 2, 3 en 4, uitgangen van de poorten 2, 3, 4 en 1, respectievelijk, vormen een 1-2-3-4-1 cirkelvormig pad. Als je alleen focust op poorten 1 en 2, het is ook een efficiënte optische isolator; voor directionele versterkers, signaallicht dat van poort 1 valt, wordt versterkt en verlaat poort 2, niet andersom. Dus in de richting van 1-2 heeft directionele versterking. Het gedemonstreerde apparaat kan zelfs optische circulatiepompen realiseren met een enkel fotonniveau en kan worden gegeneraliseerd naar microgolf- en akoestische circuits.