Letter 干渉計やリング共振器用のチャネルプラズモンサブ波長導波路素子 2006年3月23日 Nature 440, 7083 doi: 10.1038/nature04594 フォトニクス素子は電子素子より優れた動作帯域をもつが、光の回折限界のため、光回路の小型化と高密度集積は容易ではない。この問題を回避する主な方法に、表面プラズモンポラリトン(SPP)のハイブリッド的な性質を利用する方法がある。SPPは金属の自由電子振動と結合した光波であり、サブ波長の金属構造を使えば、横方向に回折限界以下へと閉じ込めることができる。しかし、強い閉じ込めと実用上必要となる十分に低い伝搬損失はこれまで同時に実現されたことはなかった。チャネルSPPモード、すなわちチャネルプラズモンポラリトン(CPP)は、金属膜に加工したV字形の溝の底に沿って閉じ込められ、伝搬する電磁波をいう。CPPは、有効なサブ波長閉じ込め、比較的低い伝搬損失、単一モード動作、そして急な曲がりでの高い透過特性を示すと期待される。我々は既に、CPPが実際に存在し、直線状のサブ波長の溝に沿って数10マイクロメートル以上も伝搬することを実験で示している。本論文では、CPPを利用した通信波長で作動するサブ波長導波路素子、すなわちY字形スプリッター、マッハ・ツェンダー干渉計、そして導波路リング共振器を設計・製作し、さらに特性評価した結果を報告する。CPPガイドは、実際に光を大きい角度で曲げ、分岐するのに使うことができ、超小型のプラズモン素子の実現を可能とし、新しい種類の光集積回路に道を開くものであることを実証した。 Full Text PDF 目次へ戻る
