覆石墨烯微納與D型光纖光學(xué)特性研究.pdf

1、隨著科技及社會的不斷進(jìn)步，光纖通信系統(tǒng)逐漸向超長傳輸距離、超大容量、超高速度的目標(biāo)邁進(jìn)，光纖器件作為光纖通信系統(tǒng)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(dú)特的零帶隙能帶結(jié)構(gòu)、可調(diào)節(jié)的費(fèi)米能級特性、優(yōu)異的光學(xué)電學(xué)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(guān)注，被廣泛應(yīng)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(jìn)行光學(xué)特性分析，主要內(nèi)容如下：
　　首先，在大量查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上

2、，綜述了當(dāng)前石墨烯在光纖通信和光纖傳感中的重要應(yīng)用，并對石墨烯光纖器件的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了詳盡的分析和介紹。
　　其次，從石墨烯獨(dú)特的能帶結(jié)構(gòu)入手，分析了石墨烯線性光吸收、可飽和吸收特性、電光調(diào)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(jié)構(gòu)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(diào)制器模型，并對其工作原理和性能進(jìn)行了討論。

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