Плазмонные волноводы открывают перспективный путь к созданию следующего поколения интегрированных нанофотонных схем для обработки информации, оптических вычислений и прочего. Ключевыми элементами нанофотонных схем являются переключаемые плазмонные маршрутизаторы и модуляторы.

Новую концепцию реализации таких устройств недавно разработал доктор Йоахим Херрманн (Joachim Herrmann) из Института Макса Борна (MBI) вместе с коллегами из других академических организаций.

Основываясь на результатах исследований распространения поверхностных плазмонных поляритонов (SPP) в магнито-плазмонных волноводах, они предложили новые варианты коммутируемых магнито-плазмонных маршрутизаторов и дисковых модуляторов для реализации различных функций нанофотоники.

Маршрутизатор состоит из Т-образного металлического волновода, окружённого ферромагнитным диэлектриком. Внешнее магнитное поле создаёт асимметрию пространственного распределения мод SPP. Суперпозиция чётной и нечётной мод обеспечивает концентрацию энергии на одном из интерфейсов в зависимости от направленности магнитного поля.

Второе устройство — сверхминиатюрный плазмонный модулятор — базируется на волноводе типа металл-изолятор-металл, соединенном с магнито-оптическим дисковым резонатором, который контролируется внешним магнитным полем. Инверсия магнитного поля вызывает обратимое включение/выключение передачи SPP.

Симуляции путём численного решения уравнений Максвелла показывают, что частота магнитной коммутации этих нанофотонных устройств может достигать нескольких сот гигагерц.