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文檔簡介
1、電光調(diào)制器是光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵器件,其性能的好壞將直接決定網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男阅?。在未來的?yīng)用中,電光調(diào)制器將向高速、體積小、易集成的方向發(fā)展。因為石墨烯獨特的電子、光學(xué)特性,包括超高的載流子遷移率、零帶隙、線性吸收等特點,引起了人們的重視,許多基于石墨烯的集成光學(xué)器件已經(jīng)被制造出來。而利用了石墨烯獨特的光吸收特性,并且可通過電壓控制吸收的特點,基于石墨烯的電吸收性調(diào)制器開始被人們發(fā)現(xiàn)。
本文中主要分析的是一種采用雙層石墨烯放置于脊
2、型波導(dǎo)下方,并在石墨烯層下增加了一層高折射率的覆蓋層,將石墨烯類似“三文治”結(jié)構(gòu)地夾在波導(dǎo)與高折射率覆蓋層之間的波導(dǎo)結(jié)構(gòu),并對多種結(jié)構(gòu)與參數(shù)下電吸收型調(diào)制器進行了理論研究與仿真計算,本文的主要工作內(nèi)容有:
(1)簡單介紹了光纖通信系統(tǒng)以及介紹了電光調(diào)制器的分類,其中重點介紹了石墨烯電光調(diào)制器。針對本論文的研究背景介紹了石墨烯電光調(diào)制器的研究意義以及發(fā)展現(xiàn)狀。
(2)介紹了石墨烯材料的電子、光學(xué)特性,包括能級結(jié)構(gòu),電子
3、、能帶特性,光學(xué)吸收等特性,并簡單介紹了石墨烯的制作方法以及對石墨烯電吸收型調(diào)制器的基本工作原理進行了介紹與基本推導(dǎo)。
(3)針對石墨烯電壓可控的光吸收特性,推導(dǎo)分析了石墨烯電壓與費米能級,費米能級與材料復(fù)折射率、介電常數(shù)之間的關(guān)系。并針對不同的調(diào)制器結(jié)構(gòu)、波導(dǎo)結(jié)構(gòu),通過 COMSOL軟件進行了仿真模擬,得到器件復(fù)折射率隨結(jié)構(gòu)、參數(shù)變化的情況并加以分析。
(4)針對電光調(diào)制器的幾個主要性能參數(shù),分別對石墨烯電吸收型調(diào)
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