覆石墨烯微納與D型光纖光學特性研究.pdf

1、隨著科技及社會的不斷進步，光纖通信系統逐漸向超長傳輸距離、超大容量、超高速度的目標邁進，光纖器件作為光纖通信系統的基石，也在向著小體積、易集成和低功耗的方向發(fā)展。石墨烯具有獨特的零帶隙能帶結構、可調節(jié)的費米能級特性、優(yōu)異的光學電學特性和超高的載流子遷移率，在近幾年引起了人們極大的關注，被廣泛應用于光電器件材料的選擇中。本文針對基于石墨烯的微納光纖與D型光纖進行光學特性分析，主要內容如下：
　　首先，在大量查閱國內外相關文獻的基礎上

2、，綜述了當前石墨烯在光纖通信和光纖傳感中的重要應用，并對石墨烯光纖器件的研究現狀進行了詳盡的分析和介紹。
　　其次，從石墨烯獨特的能帶結構入手，分析了石墨烯線性光吸收、可飽和吸收特性、電光調制特性等，并簡單介紹了石墨烯的制備方法和本文采用的仿真方法。
　　再次，本文采用基于有限元法軟件COMSOL分析了覆石墨烯微納光纖結構的光場特性，研究了石墨烯覆蓋不同角度時的雙折射特性，提出電光調制器模型，并對其工作原理和性能進行了討論。

3、
　　然后，對覆石墨烯D型光纖結構進行仿真，分析了光場傳輸特性，并進行了對比；針對不同結構設置條件下的損耗不同，可對覆石墨烯D型光子晶體光纖進行偏振器模型性能分析，不斷優(yōu)化該模型結構，使其達到最佳偏振效果。
　　最后，研究了基于等離子共振效應的覆石墨烯D型光纖傳感特性，分析了當不考慮石墨烯化學勢變化時，傳感器靈敏度隨石墨烯層數的變化；同時，分析了隨著石墨烯化學勢、外部介質折射率、金屬層等條件的改變，傳感器反射率的變化，并分析