應變光電子學，英語：Strainoptronics，也稱為：形變光電子學，是英語strain（應變變形）、英語optics（光學）、和英語electronics（電子學）三個單詞的組合，指一種在硅光子平臺通過二維材料的應變變形，來設計光電器件的嶄新技術。

由喬治華盛頓大學教授沃爾克·索爾格（Volker Sorger）領導的團隊創造了這樣的應變光學電器件，這是首次創立使用的技術方法，研究人員首次證明了包裹在納米級硅光子波導周圍的二維材料創造了一種新型的光電探測器，該探測器可以在高效率下工作，關鍵技術波長為1550納米。

這種新的光電檢測可以促進未來的通信和計算機系統，特別是在新興領域，例如機器學習和人工神經網絡。

現代社會不斷增長的數據需求要求光域中的數據信號從光纖互聯網到電子設備，如智能手機或筆記本電腦更有效轉換。從光信號到電信號的這種轉換過程是由光電探測器（光學網絡中的關鍵構件）執行的。

二維材料具有與光電探測器相關的科學和技術特性。由于它們的強光吸收性，設計基于2D材料的光電探測器將能夠改善光電轉換，從而提高數據傳輸和電信效率。然而，由于它們的較大的光學帶隙和低的吸收性，所以2D半導體材料，例如來自過渡金屬二鹵化物族的那些材料，迄今為止在電信波長下不能有效工作。

這種應變光學提供了解決此缺陷的解決方案，并為研究人員添加了工程工具，以修改2D材料的電學和光學特性，從而開發了首創的基于2D材料的光電探測器。

研究人員過去意識到了應變光電子學的潛力，在硅光子波導的頂部拉伸了一層超薄的碲化鉬（一種二維材料半導體），以組裝新型光電探測器。然后，使用其新創建的應變光電“控制旋鈕”來改變其物理特性，以縮小電子帶隙，從而使該設備能夠在近紅外波長，即1550納米附近的電信（C波段）相關波長下工作。

研究人員指出，他們所發現的一個有趣的方面是：與給定應變量的塊狀材料相比，這些半導體2D材料可以承受的應變量明顯更高。還注意到，這些新穎的基于2D材料的光電探測器的靈敏度是其它使用石墨烯的光電探測器的1千倍。這種具有極高靈敏度的光電探測器不僅可用于數據通信應用，而且還可用于醫學傳感甚至量子信息系統。

研究人員說，“我們不僅找到了一種工程設計光電探測器的新方法，而且還發現了一種用于光電設備的新穎設計方法，我們將其稱為‘strainoptronics’（應變光電子學）。這些設備具有獨特的特性，可用于光學數據通信以及用于機器學習和人工智能的新興光子人工神經網絡。”

研究人員最后指出，“有趣的是，與散裝材料不同，二維材料是應變工程特別有希望的候選者，因為它們可以在破裂前承受較大的應變。在不久的將來，我們希望將應變動態地應用于許多其他二維材料，以期希望發現優化光子器件的無限可能”。

該最新研究成果論文發表在今天的《自然光學》上。