基于石墨烯的介质波导研究
[Abstract]:Since the discovery of graphene in 2004, graphene has been widely concerned with its unique electronic and mechanical properties. Once, precious metals (gold, silver, etc.) were widely considered to be the best existing surface wave materials. However, these materials have huge ohmic losses and the shortcomings of non modulation once the structure is fixed. And graphene is considered to be the case. It can be used as a new platform and THZ band metamaterial for the surface waveguide in the infrared band.
1) we studied the monolayer independent graphene waveguides. In the graphene waveguides, the guide modes can be tightly confined in the direction of transverse and waveguide propagation. Moreover, we found the existence of a single mode range in the monolayer independent graphene nanoscale waveguide. And, as the mode is tightly constrained, we get it. A minimal mode area that can break the record is one order of magnitude smaller than the smallest value of the published waveguide mode area, and a very high equivalent refractive index is obtained at the same time.
2) we studied the dielectric structure of the graphene nanoribbon waveguide. We have obtained a low loss waveguide structure, the graphene oxide silicon silicon structure, which simultaneously reduces the propagation loss and increases the waveguide mass factor FOM..
3) we studied the waveguide characteristics of a structure consisting of two graphene nanoribbons. In the study of these structures, we found some unique and attractive characteristics for two different structures. In the graphene waveguides of the left and right structures, the mode area of the waveguide can be controlled by the control of the band gap D. When the band gap is reduced, the mode area can be effectively reduced. In the upper and lower structures, we can obtain an equivalent index value of the graphene nanoribbons that are far beyond the independent existence by controlling the band gap.
4) in this paper, the design of a nanoscale ring cavity is used to prove that graphene nanoribbons have great potential in the far infrared band.
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN814
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,本文编号:2132061
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