光子晶体是一种纳米结构材料，包含重复的光学图案，可以阻挡、引导或增强特定波长的光，其作用方式类似半导体控制电子运动。传统光子晶体主要依靠空间结构调控光学性质，可否让材料的光学性质随时间周期变化，形成一种光子时间晶体？此前，相关研究主要停留在理论层面，或者局限于基于电路的器件。
法国巴黎综合理工学院Yannis Laplace团队与法兰西公学院、德国德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心等机构合作，通过实验构建出全球首个全光光子时间晶体，其反射率、共振频率等光学特性能在皮秒（1皮秒=10-12秒）的时间尺度上动态改变，使得瞬时按需调节光的颜色或强度等特性成为可能，有望为超高速计算机、新型智能通信系统、先进成像技术以及新一代高度可调谐激光器的研制作出贡献。
研究人员构建了名为“等离子体超材料”的光子时间晶体器件，包含有微米尺度的金质锯齿状结构，其下方依次为绝缘层和铟锑混合物半导体。这些结构能够形成微型光学腔，将光子限制在金属层和半导体层之间。向该器件发射太赫兹激光脉冲后，会产生“表面等离子体”，材料的光学性质，尤其是反射光能力，能够随时间发生强烈变化。
上述研究工作发表在Nature（文章标题：Plasmonic metamaterial time crystal）。
