天線是接收和輻射電磁波的工具，具有非常廣泛的應用。常見的天線有智能手機中內置的平面倒F天線(PIFA)，用于接收和輻射射頻波段在2.4GHz和5GHz的電磁波信號。由于天線對電磁波的調控作用服從經典電磁學的基礎方程，也即麥克斯韋方程(Maxwell Equations)，而麥克斯韋方程在形式上具有頻率(波長)不變性，因此在射頻波段電磁天線的諸多功能，同樣可以在光頻段實現。近年來，隨著以電子束刻蝕(Electron Beam Lithography)和聚焦離子束刻蝕(Focused Ion Beam Lithography)為代表的“至頂向下”式納米加工技術的日趨成熟，大規模加工納米尺度的金屬與介質結構成為可能，光頻段電磁天線(簡稱光學天線)的研究也隨之成為研究熱點。

光學天線的諸多光學特性，可以在流片工藝過程中通過改變天線的結構參數加以控制，但在加工完成之后便固定下來。如何實現光學天線特性的芯片級電調控，是當前的一個研究熱點。目前學界提出的方法有在光學天線結構中覆蓋石墨烯或氧化銦錫(ITO)層，通過施加電偏壓注入載流子的方式改變石墨烯或ITO層的折射率，擾動光學天線表面的光學近場，以實現對天線光學特性的調控。然而，這種方法的局限性在于，無論是石墨烯還是ITO，由載流子注入造成折射率擾動區域都很薄(1nm左右)，因此與外加光場的交互長度(overlapping length)很短，使得天線光學特性的電調控范圍相當有限(天線諧振峰的移動在2%左右，而調制深度在10%左右)。

為解決光學天線特性的片上高效率電調控，光電信息學院博士生楊奧在副教授易飛的指導下，另辟蹊徑，構建基于氮化鋁壓電薄膜的微光機電諧振腔(optomechanic cavity)，與納米條狀光學天線耦合，實現了中紅外波段的窄帶全吸收光學天線。通過氮化鋁薄膜的壓電效應，微光機電腔的腔長可在電偏壓的作用下得到線性調節，諧振峰移動效率為20nm /V，調制深度為75% /V，從而實現對窄帶全吸收光學天線特性的芯片級高效電調控。這一工作為光學天線和光學超材料在光電子芯片中的實際應用開辟了路徑。日前，該工作已被光學T2期刊Optics Letters (IF: 3.292) 接收。

(文章名：Piezoelectric tuning of narrowband perfect plasmonic absorbers via an optomechanic cavity)。