全光开关吸引了人们的注意，因为它们有可能克服电开关的速度限制。但是，由于现有材料固有的光学非线性小，实现超快，节能的全光开关一直是一项挑战。近日，NTT公司Masaaki Ono和Masaya Notomi研究发现可通过使用负载石墨烯的深亚波长等离激元波导（30×20 nm2）作为解决方案。由于极端的光限制，可大大增强了石墨烯中的光学非线性吸收，并以35 fJ的开关能量和260 fs的开关时间实现了超快的全光开关。开关能量比以前的基于石墨烯的器件小四个数量级，并且是在几皮秒或更短时间内工作的所有全光开关的最小值。该器件可以有效地连接到常规的硅波导，并用于硅光子集成电路。这种基于石墨烯的器件将为片上超快和高能效的光子处理铺平道路。
Ono, M. Notomi, M. et al. Ultrafast and energy-efficient all-optical switching with graphene-loaded deep-subwavelength plasmonic waveguides. Nat. Photon. 2019.
DOI：10.1038/s41566-019-0547-7
https://www.nature.com/articles/s41566-019-0547-7.pdf
