为了在芯片上制作微型的全光电路，科学家们只需要让光信号朝一个方向移动——这似乎违反了对称性原理。美国斯坦福大学的两名研究人员开发了一种近红外光子二极管的规格，这种二极管在纳米尺度上打破了这种对称性。
       大多数传输电磁波的材料都表现出时间反转对称性，这一概念最初源于热力学，但对光学有重要的影响。在日常尺度和低频下，磁场打破了这种对称性，但这种方法不适用于光学频率和高度小型化的设备。法拉第旋转可以产生所需的非互易信号，但在亚波长范围内不起作用。非线性克尔效应是通过电磁场改变介质的折射率，作用波段在亚波长范围内，但仅能在高能脉冲激励下起作用。
       来自斯坦福大学的研究人员马克·劳伦斯(Mark Lawrence)和詹妮弗·迪翁(Jennifer Dionne)进行了一项不同的探索：用全光受激拉曼散射打破时间反转对称性。这在以前的硅波导中已经得以实现，但只是比较微弱。相反，他们设计了一个硅结构，利用圆偏振、拉曼放大光的自旋选择规则来引导近红外辐射。劳伦斯和迪翁展示了一个由640 nm宽250 nm厚的圆形硅盘组成的元表面，它的阵列周期为1000 nm，对于近红外中的圆偏振信号，“本质上充当了一个光漏斗”，他们写道。这种结构可以作为未来电路中的亚波长拉曼放大器。
用光代替电 
       研究人员们还探索了受激拉曼散射如何产生等离子体纳米天线。他们模拟了看起来像一个小型风车的四个平叶片的一个银色的“领结”天线，每个臂长150nm。一个钻石纳米颗粒将位于四个刀片的中心。计算机模拟表明，该装置对亚波长辐射具有单向透明性。
       当然，目前这些微型设备只存在于数学仿真领域。尽管如此，劳伦斯和迪翁仍然希望他们的探索能用来制造新的纳米级计算机组件，从光学隔离器到激光再到可调谐光子晶体。

图（b）：磁化介质中法拉第效应引起的非互易极化旋转

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