シリコンフォトニクス
シリコン導波路を通る光の展開は、3次元非線形シュレーディンガー方程式で近似することができる。これはsech様のソリトン解を認める際に顕著である。これらの光ソリトン(光ファイバにおいても知られる)は、自己位相変調(パルスの前縁を赤方偏移させ、後縁を青方偏移させる)と異常群速度分散の間のバランスから生じる。コロンビア大学、ロチェスターカレッジ、バス大学のグループにより、シリコン導波路内でこのようなソリトンが観測されている。
そのため、従来の微細化技術のみによる性能の向上(ムーアの法則)が限界を迎えるなか、シリコンフォトニクスはIBMやインテルなどの多くの電子装置製造会社や学術研究グループにより、光インターコネクトを利用してマイクロチップ間およびマイクロチップ内での高速データ転送を提供するために積極的に研究されている。
シリコンデバイス内を伝播する光は、カー効果やラマン効果、二光子吸収や光子・自由電荷キャリア間相互作用など様々な非線形光学現象の影響を受ける。これにより光と光を相互作用させることができ、、光の受動伝送だけでなく波長変換や全光信号ルーティングなどへ応用が可能になるため、非線形光学現象の制御技術は非常に重要である。
また、シリコン導波路は特異な導波特性を持つため学術的関心をひいている。この導波特性は通信、相互接続、バイオセンサに応用可能であるほか、ソリトン伝播などの新奇な非線形光学現象を起こす可能性もある。