科学界希望光子能成为新的信息载体，希望光子芯片成为未来超高速通信和运算的主要信息处理器件。光子芯片的使用可大大提高网络数据传输和运算速度，对单位和家庭网络及手机无线网络都将产生革命性影响。不过，制备光子芯片也面临重要难题——如何实现非对称光信号的传输。非对称传输的器件在电子和微波领域已得到广泛应用，如电子二极管和以单向耦合器为基础的微波网络分析仪。中美研究人员的目标就是制备出“光子版”单向传输器件，即以光子二极管为核心的光学网络分析仪。

研究人员去年设计出一种硅基光波导，光在波导内沿着一个方向传播，当它沿相反方向传播时则会弯曲，这种光学元件为实现光的单向传输、光二极管件等提供了新路径。最近的研究则在硅基波导上巧妙引入实部和虚部的匹配相位调制，实现了光波导中光的完全单向反射，这一单向无反射的硅基波导有望被用于实现硅基芯片集成的光学网络分析仪。

论文共同作者、南京大学卢明辉副教授认为，这一研究成果为实现可与CMOS（意为互补金属氧化物半导体，一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料）工艺相容的新一代光子器件集成工艺设计、制备提供了新途径，拓展了光子晶体及超构材料的研究领域，为人工结构材料领域的发展开辟了新路径。