石墨烯光電子有源器件的研究.pdf

1、光通信技術(shù)在過去的幾十年發(fā)展非常迅速，在我們的生活中的作用越來越重要。其中，光通信系統(tǒng)中的各種光電元件的性能對未來光通信系統(tǒng)的發(fā)展有很重要的意義。不過，目前很多光電元器件的性能存在一些缺陷，如尺寸過大，帶寬窄，速度慢等都制約著光通信系統(tǒng)的發(fā)展。針對這些問題，本文將二維納米材料石墨烯和傳統(tǒng)的光電器件結(jié)合，利用石墨烯優(yōu)越的光電性能，探索了高性能光電器件。
　　本文首先對石墨烯的電學(xué)性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)進行了分析和研究，接著提出了石墨烯硅基波

2、導(dǎo)的新結(jié)構(gòu)，并將其和傳統(tǒng)的光電器件結(jié)合，設(shè)計了幾種新型的石墨烯光電器件，包括Mach-Zehnder石墨烯調(diào)制器，石墨烯微環(huán)諧振調(diào)制器，石墨烯TE/TM偏振器。本論文的主要創(chuàng)新和貢獻在于。
　　(1)提出嵌入式的石墨烯硅波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，并用數(shù)值方法和理論方法分別對其性能進行計算。首次發(fā)現(xiàn)石墨烯硅波導(dǎo)的有效折射率的實部變化幅度超過0.01。將石墨烯波導(dǎo)和傳統(tǒng)Mach-Zehnder調(diào)制器相結(jié)合，大大縮小了Mach-Zehnder調(diào)制器的尺