基于石墨烯负载深亚波长等离子体波导的超快节能全光开关
光学
2020-01-29 v1 应用物理
摘要
全光开关备受关注，因其有望克服电开关的速度限制。然而，由于现有材料中本质较小的光学非线性，超快、节能的全光开关一直难以实现。作为解决方案，我们提出了石墨烯负载的深亚波长等离子体波导(30 nm x 20 nm)。得益于极端的光限制，我们显著增强了石墨烯中的光学非线性吸收，并实现了开关能量35 fJ、开关时间260 fs的超快全光开关。该开关能量比先前基于石墨烯的器件小四个数量级，且是迄今报道的任何工作于几皮秒或更短时间的全光开关中的最小值。该器件可高效连接至传统Si波导，并用于Si光子集成电路。我们相信该基于石墨烯的器件将为片上超快节能光子处理铺平道路。
引用
@article{arxiv.1907.01764,
title = {Ultrafast and energy-efficient all-optical switching with graphene-loaded deep-subwavelength plasmonic waveguides},
author = {Masaaki Ono and Masanori Hata and Masato Tsunekawa and Kengo Nozaki and Hisashi Sumikura and Hisashi Chiba and Masaya Notomi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.01764},
year = {2020}
}
备注
28 pages, 5 figures