东莞学院化学大学、光电材料与技术国家重点实验室董建文院士研究团队，研发出具有抗散射、大带宽、高精度的硅基能谷光子晶体，并实现了光通讯波段拓扑光子路由。该成果以“A-on-slabfor”为题，于2019年2月20日在线发表在《自然-通信》（）。
大数据和下一代通讯技术对数据估算、信息处理和传输速率的要求不断提升物理实验 微盘，新型光信息传输/处理的维度和自由度将成为后摩尔时代的关键技术核心。在传统框架下，不少光传输问题遭到根本数学原理阻碍而未能在集成光电子领域获得实质性突破。常年以来，微纳光子元件中的光波导大角度拐弯、制备偏差导致的缺陷和无序等，会形成强烈散射耗损，进而影响了光信息的传输性能。人们希望从数学源头出发，能提出新型抗散射机制来获得整体上的高保真光传输性能，这刚好与近些年盛行的拓扑光子学（）内涵相吻合。
拓扑学关注的是几何物体在连续形变下保持的全局性质，它只关注物体之间的位置关系而不考虑它们的大小和形状。对于拓扑光学结构而言，空间上缺陷和无序只会造成局部参数空间变化物理实验 微盘，不影响该空间的全局性质。为此，光子态的性质十分稳定，对微纳制备偏差有较高的容忍度。虽然已有丰富的研究，但因为数学原理或材料属性等方面的限制，大多数仍集中在微波宏观尺度，无法直接推广到光波段和微纳光学系统，阻碍了拓扑光子学与微纳光子学之间的融合发展。
针对这一困局，该研究团队借助能谷-赝载流子耦合原理，在绝缘层硅（SOI，-on-）上制备出能谷光子晶体平板。该拓扑光学结构具有~40nm的特点规格，其光子模式（因工作于光锥以下）才能较好地局域在平板内，抑制了平板外耗损。她们制备了直线形、Z形和Ω形等三种拓扑光学通道，检测出高透平顶透射波谱带，否认了近红外波段下拓扑保护的宽带抗散射传输。采用硅微盘技术形成相位涡旋源，无需高温和强磁等极端环境，实现了拓扑界面态的选择性迸发，实现了亚微米量级耦合宽度的宽带光子路由行为，验证了能谷-赝载流子耦合等拓扑光学原理。
在硅基平台上否认拓扑光子学原理，是目前国际学术前沿的聚焦度较高的领域之一。研究团队过去在拓扑光子学原理方面的工作，多次引发国际同行关注，论文荣获ESI高被引。该工作中，她们深入系统地发展出硅基拓扑光学等关键理论，攻破了数十纳米加工工艺等关键技术，率先在硅基光子平台与拓扑光子学之间构建了联系，突破了单一自由度调控的传统框架，提出了硅基中多自由度耦合的多维调控新机制，为微纳光学与光子学、光晶闸管等关键光子芯片元件、混合集成光子学、高保真光量子信息光学、非线性光学等领域，提供了新技巧和新思路。
该研究工作由董建文院士研究团队独立完成（佛山学院为惟一署名单位），第一作者为什么辛涛特聘副研究员，两名研究生（梁恩涛和袁嘉俊）为共同第一作者。该工作得到教育部青年黄河、国家优青基金项目、广东省自然科学基金、广州市科技计划项目，以及光电材料与技术国家重点实验室和化学大学的大力支持。
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