等離子體波導(dǎo)開辟了開發(fā)顯著小型光學(xué)器件的可能性，并為用于信息處理，光學(xué)計(jì)算等的下一代集成納米光子電路提供了有希望的途徑。納米光子電路的關(guān)鍵要素是可切換的等離子體路由器和等離子體調(diào)制器。

最近，Joachim Herrmann博士(MBI)和他的外部合作者為實(shí)現(xiàn)這種納米器件開發(fā)了新的概念。他們研究了表面等離子體激元(SPP)在磁等離子體波導(dǎo)中的傳播?；谠撗芯康慕Y(jié)果，他們提出了用于各種納米光子功能的可切換磁 - 等離子體路由器和磁 - 等離子體盤調(diào)制器的新變體。在基于金屬膜的波導(dǎo)中，其厚度超過趨膚深度并被鐵磁電介質(zhì)包圍，橫向上的外部磁場(chǎng)可以引起表面等離子體激元(SPP)的模式分布的顯著空間不對(duì)稱性。

隨著金屬膜厚度的增加，所要求的磁化強(qiáng)度呈指數(shù)減小?；谶@一現(xiàn)象，該小組提出了一種新型的波導(dǎo)集成磁控可切換等離子體路由器。這種納米器件的配置在附圖中示出，該圖像由在外部磁場(chǎng)下由鐵磁電介質(zhì)包圍的T形金屬波導(dǎo)構(gòu)成，該外部磁場(chǎng)引起磁化M.通過求解麥克斯韋方程的等離子體傳播的數(shù)值結(jié)果顯示通過磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)，在幾十THz的光學(xué)帶寬內(nèi)具有99%%的高對(duì)比度。這里g是回轉(zhuǎn)g =χM，χ是磁光磁化率，g0是要求引起顯著模式不對(duì)稱的特征回轉(zhuǎn)。通過集成電子電路的磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)可以在GHz區(qū)域中以重復(fù)率實(shí)現(xiàn)。注意，到目前為止，僅存在少量報(bào)告基于由輸入光的偏振控制的分支銀納米線的可切換等離子體路由器的實(shí)現(xiàn)的論文。

在第二篇論文中，該小組提出并研究了一種基于金屬隔離器 - 金屬波導(dǎo)和由外部磁場(chǎng)控制的側(cè)耦合磁光盤的新型超小型等離子體調(diào)制器?？梢酝ㄟ^改變磁場(chǎng)來調(diào)整波數(shù)變化和表面等離子體激元(SPP)的傳輸，并且通過外部磁場(chǎng)的方向的反轉(zhuǎn)來證明運(yùn)行SPP模式的可逆開/關(guān)切換。磁等離子體調(diào)制的共振增強(qiáng)超過200倍導(dǎo)致調(diào)制對(duì)比度大于90%%，在數(shù)百GHz的光學(xué)帶寬內(nèi)保持適度的插入損耗。Maxwell解決方案的數(shù)值模擬 方程通過高對(duì)比度磁 - 等離子體調(diào)制的推導(dǎo)分析公式確認(rèn)預(yù)測(cè)。SPP的磁場(chǎng)分量的分布在回轉(zhuǎn)g = 0.03和g = -0.03。如通過改變外部磁場(chǎng)的方向所看到的，SPP的傳輸通過波導(dǎo)中改變的干涉圖案從關(guān)閉狀態(tài)切換到開啟狀態(tài)。