CdSe量子ドットのプラズモン励起による全光変調

フォトニクスは、情報処理、通信、データ記憶に有望な候補技術である。論理素子や変調器などの不可欠な構成要素が実証されている。しかし、これらの構成要素は非線形光-物質相互作用が弱いため、通常は高い電力密度と大きな相互作用体積を必要とし、チップベースの高密度集積化における応用が制限されている。金属-誘電体界面に沿って強く閉じ込められて伝搬するガイド電磁波である表面プラズモンポラリトン（SPP）に、解決策が見いだされる可能性がある。我々は、波長の異なる2本の光ビームを、CdSe量子ドット（QD）薄層を介して相互作用する共伝搬SPPに変換することによって、それらの光ビーム間の高効率相互作用が実現される全光変調器を示す。強いSPP場閉じ込めと大きなQD吸収断面積によって、マイクロメートルスケールの平面デバイスにおける低電力密度（約102 W cm−2）での光変調が可能になった。