編號：CPJS05936
篇名：基于石墨烯涂覆空心光纖電光調(diào)制特性的研究
作者：畢衛(wèi)紅 王圓圓 付廣偉 王曉愚 李彩麗
關(guān)鍵詞： 石墨烯 空心光纖 化學(xué)勢 有限元法
機(jī)構(gòu)： 燕山大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院
摘要： 設(shè)計(jì)了一種新型的石墨烯-空心光纖可調(diào)諧結(jié)構(gòu),將石墨烯涂覆在空心光纖的空氣孔內(nèi)表面上,利用有限元法研究了該結(jié)構(gòu)的電光調(diào)制特性.研究表明,改變石墨烯的化學(xué)勢既可以調(diào)控光纖的相位和開關(guān)特性,還可以調(diào)諧光纖損耗峰與次峰的位置、強(qiáng)度和寬度.然而,改變空氣孔半徑和石墨烯層數(shù)不會改變開關(guān)點(diǎn)和損耗峰與次峰的位置,只會改變損耗差和損耗峰的強(qiáng)度和寬度,而且由N層石墨烯引起的損耗差是單層的N倍.這是因?yàn)槭┑慕殡姵?shù)決定了光纖的有效折射率和損耗,改變石墨烯的化學(xué)勢可以改變石墨烯的介電常數(shù),而改變空氣孔半徑和石墨烯層數(shù)不會改變石墨烯的介電常數(shù),卻改變了石墨烯和光的作用強(qiáng)度.經(jīng)過參數(shù)優(yōu)化之后,我們提出一種基于五層石墨烯涂覆空心光纖的電吸收型調(diào)制器,工作在1180—1760 nm波段,具有小尺寸（5 mm×125μm）、寬光帶寬（580 nm）,、高消光比（16 dB）,、高調(diào)制帶寬（64 MHz）和低插入損耗（1.23 dB）特性.研究結(jié)果對基于石墨烯的可調(diào)諧光纖光子器件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了理論參考.
