プラズモニクス:プラズモニクスには、ナノスケールでの表面プラズモンの操作が含まれており、回折限界を超えた光の閉じ込めと制御が可能になります。
メタマテリアル:メタマテリアルは、型破りな方法で光を操作できる独自の電磁特性を備えた人工的に設計された材料であり、クローキングデバイスやスーパーレンズなどの用途につながります。
フォトニック結晶:フォトニック結晶は光の流れを制御できる周期的なナノ構造であり、新しい光学デバイスや回路の作成を可能にします。

ナノフォトニクスの応用

ナノフォトニクスの応用は多様であり、次のようなさまざまな分野に影響を与えます。

光通信:ナノフォトニクスは、光通信システムのデータ伝送速度と機能を向上させる上で重要な役割を果たします。
センシングと検出:ナノフォトニクスセンサーは、前例のない感度と分解能を提供し、生物医学診断や環境モニタリングなどにおける画期的な進歩を可能にします。
集積フォトニクス:ナノフォトニクスデバイスはフォトニック集積回路の開発に不可欠であり、さまざまな用途向けのコンパクトで効率的な光学システムを可能にします。

シリコンフォトニクス: 統合オプトエレクトロニクスに革命を起こす

シリコンフォトニクスは、シリコンベースの材料の特性を光の生成、操作、検出に利用する急速に進歩している分野です。フォトニクスと相補型金属酸化膜半導体 (CMOS) 技術を統合することにより、シリコンフォトニクスは、高度に統合されたコスト効率の高いフォトニクスデバイスおよびシステムへの道を切り開きました。

シリコンフォトニクスの主な進歩

シリコンフォトニクスにおける主な進歩には次のものがあります。

光変調器と光検出器:シリコンフォトニクスは、光通信とデータ処理に不可欠な高速変調器と光検出器の開発を促進しました。
導波路の統合:シリコンフォトニクスにより、光導波路の正確な統合が可能になり、単一チップ上で複雑なフォトニック回路を実現できます。
波長分割多重:シリコンフォトニクスは、効率的なデータ伝送とネットワーキングのために波長分割多重 (WDM) の機能を拡張しました。

光集積回路との統合

シリコンフォトニクスとフォトニック集積回路の融合により、次のような機能を備えたコンパクトで強力な光学システムを作成する素晴らしい機会が開かれます。

光信号処理:シリコンフォトニクスを組み込んだフォトニック集積回路により、光通信と信号調整のための高度な信号処理と操作が可能になります。
生物医学的イメージング:シリコンフォトニクスとフォトニック集積回路の統合は、高解像度の生物医学的イメージングおよび診断アプリケーションに有望です。
センシングと計測:統合されたシリコンフォトニクスにより、センシングと計測の機能が強化され、高精度で小型化された光センサープラットフォームが可能になります。

光工学との関連性

ナノフォトニクス、シリコンフォトニクス、およびフォトニック集積回路は、光工学の分野と密接に結びついており、光学システムおよびコンポーネントの設計、開発、最適化に影響を与えています。これらの分野が進歩し続けるにつれて、光学工学への影響はますます大きくなり、次のようなさまざまな分野で革新が推進されています。

光学システム設計:ナノフォトニクスとシリコンフォトニクスの原理を活用して、さまざまな用途向けのコンパクトで効率的な光学システムを作成します。
コンポーネント開発:ナノフォトニクス技術とシリコンフォトニクス技術の統合を通じて、光学コンポーネントおよびデバイスの開発を推進します。
光学計測:ナノフォトニックおよびシリコンフォトニックデバイスの機能を応用して、光学計測および測定システムの性能と機能を強化します。

このトピッククラスターは、ナノフォトニクスとシリコンフォトニクスに関する全体的な視点を提供し、フォトニック集積回路との関連性と光工学への影響を説明することを目的としています。基本的な概念、最先端のアプリケーション、およびフォトニック集積回路との統合の探求を通じて、読者は、ナノスケールでの光操作の刺激的な最前線と、集積オプトエレクトロニクスにおけるシリコンフォトニクスの変革の可能性についての洞察を得ることができます。

参照: ナノフォトニクスとシリコンフォトニクス