分束器是信息光学系统的基本组成部分，典型的分束器是在宏观尺度上。随着微纳加工能力的提升，分束器的规模已经从宏观发展到片上集成，通常用于等离激元体系、硅基波导、光子晶体和超材料等领域。我们从理论上提出并证明了具有定向耦合功能和同步干涉效应的2x2杂化等离激元非幺正分束器，并将单通非幺正分束器扩展到更通用的波导系统。同时，利用非幺正和幺正分束器级联系统，从理论上提出了一种级联干涉波导器件。该级联器件可以实现干涉结果不受入射相位延迟的影响，完成相位不敏感的异或（XOR）逻辑门功能。非幺正的等离激元分束器为光子逻辑门的设计提供了新的思路，同时利用非幺正和幺正的分束器可以构造更为丰富的功能器件，为新型光子集成器件提供更可靠的光学设计。

Figure.1 (a) Assumption of mode properties of two cascaded waveguide systems, which can possibly satisfy the requirements of synchronous interference and directional coupling function. (b) Mode curves of MIM waveguide and DW as a function of center dielectric-layer thickness. (c) Schematics of lossy nonunitary BS. (d) Simulated synchronous interference results. e The field distributions of interferences in the conditions of the anti-phase, in-phase, and the singe-input cases (Color figure online).

相关工作以“Composite optical interference in non-unitary and unitary beam-splitter systems”为题发表在Journal of Optics期刊上。我院系2018级研究生李志凯为第一作者，王雨淋副教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金项目的支持。

文章连接：https://doi.org/10.1007/s12596-021-00728-5