電気的に駆動されるサブ波長光ナノ回路

電子デバイス技術とフォトニックデバイス技術の小型化によって、情報処理や情報伝送の持続的な高速化や省電力化が促進されてきた。ナノメタリクス、すなわち「プラズモニクス」によって、回折限界を打ち破り、真のナノスケール光回路の開発への扉を開くことができるようになった。そうしたナノ回路を電気的に駆動できる小型光源の実現は、必然的にこの開発における次のステップである。ナノメタリックレーザーはその有力な候補であるが、電力効率のよい電気励起室温ナノレーザーの実現は極めて困難である。今回我々は、もう1つの有力な選択肢として、プラズモニック発光ダイオードについて調べている。我々は、パーセル効果を利用することによって、電気駆動ナノ発光ダイオードが断面積0.016λ²の単一モードプラズモン導波路に発光を導きうることを実証している。この光源を用いて、ルーティング、分割、自由空間結合、方向性結合を行う電気駆動サブ波長光ナノ回路が初めて実現された。