全光纤结构的石墨烯电吸收调制器

发布时间：2017-10-03 20:38

  本文关键词：全光纤结构的石墨烯电吸收调制器

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【摘要】：利用石墨烯优越的光学性能,构建了基于全光纤结构的石墨烯电吸收调制器。设计了调制器的结构,并进行了仿真和实验双重研究。首先,根据石墨烯的光学可调特性研究了其化学势和介电常数之间的关系。接着,基于全光纤结构设计了石墨烯电吸收调制器,并分析了它的整体有效折射率和化学势的变化关系。对提出的光纤石墨烯调制器进行仿真分析,并与传统半导体电吸收调制器进行对比,实现了一个全光纤结构的石墨烯调制器。对实现的调制器进行了系统的性能测试。结果显示:仿真的四层石墨烯的全光纤电吸收调制器的调制效率可以达到0.233dB/mm,在12.9mm的长度上可实现0.2V的摆动电压。实验测试验证了提出的全光纤石墨烯调制器的可行性;但受实验条件的限制,其半波电压约为120V,3dB调制器带宽为100 MHz。与传统石墨烯波导调制器相比,提出的调制器显示了半波电压小,调制效率高,尺寸小,同时具有低的插入损耗低等优势,适合在未来全光纤RoF系统应用。
【作者单位】： 浙江传媒学院电子信息学院;浙江大学信息与电子工程学院;
【关键词】： 电吸收调制器 石墨烯 光与物质相互作用 全光纤结构
【基金】：国家973重点基础研究发展计划资助项目(No.2012CB315703) 国家自然科学基金资助项目(No.61371029)
【分类号】：TN761
【正文快照】： 1引言目前,调制器在光通信系统中有着广泛的应用[1-3]。一般而言,光通信系统中基于电折射率原理的强度调制器和电吸收调制器是使用最为广泛的两种调制器。与基于电折射率原理的电光调制器相比,电吸收调制器的半波电压更低,调制效率更高,更易与激光器集成[4]。然而,传统的半导

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