光子晶体和纳米线组合推进光子集成

事实上，先前基于纳米线的激光器的演示“全部都在波长短于0.9微米，不能用于硅光子集成电路 - 除了1.55微米的相对厚的微米线激光器的脉冲激光演示， “诺托米说。这可能是因为在较长波长处材料增益较小，这使得薄纳米线难以实现激光发射。

除此之外，“任何类型的纳米线的高速调制的零示范已经实现，”他指出。这也是由于增益量小。

“通过我们目前的工作，我们通过结合纳米线和硅光子晶体解决了这些问题，”Notomi说。“我们的结果是亚波长纳米线的连续波激光振荡的首次演示，以及纳米线激光器对高速信号调制的首次演示。”

该组能够实现10 Gbps调制，这与用于光通信的传统直接调制高速激光器相当。

“这证明纳米线激光器有望用于信息处理 - 特别是光子集成电路，”Notomi说。

该组目前工作最有希望的应用是基于纳米线的光子集成电路，他们将使用各种不同的纳米线来实现不同的功能 - 例如激光器，光电探测器和硅光子集成电路中的开关。

“预计在大约15年内将需要配备片上光子网络的处理器，基于纳米线的光子集成将是一种可能的解决方案，”Notomi说。

就激光而言，该集团的下一个目标是将纳米线激光器与输入/输出波导相结合。

“虽然这种集成对于基于纳米线的设备来说是一项艰巨的任务，但我们预计在我们的平台上它会更容易，因为光子晶体平台在波导连接方面本质上是优越的，”Takiguchi说。“我们的目标也是室温电流驱动的激光。”

Takiguchi说，该小组还计划使用相同的技术通过选择不同的纳米线来创建“激光以外的光子器件”。“我们希望通过在单个芯片上具有不同的功能来展示我们能够集成多个光子器件。”