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一種新型的中紅外超緊湊型由石墨烯超表面組成的光調(diào)制器

MEMS ? 來源:MEMS ? 作者:MEMS ? 2021-02-26 09:33 ? 次閱讀
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紅外(IR)波段因其在成像、寬帶光通信、光譜學、生物化學傳感、國防技術等領域的廣泛應用而備受關注。中紅外光調(diào)制器是實現(xiàn)這些重要應用的必要組件。其中,高效中紅外調(diào)制器的實現(xiàn)對于將數(shù)據(jù)通信的工作波長(頻率)帶寬從近紅外擴展到中紅外具有重要意義。

雖然基于Pockels效應、Kerr效應和各種波導平臺中的等離子體色散的中紅外調(diào)制器已經(jīng)得到了積極的研究,但由于中紅外電光效應較弱,其調(diào)制效率較低,限制了其應用。石墨烯以其優(yōu)異而獨特的性能得到了廣泛的研究。由于石墨烯的電導率可以通過施加柵電壓來輕松調(diào)節(jié),因此有許多基于石墨烯的應用被報道,如可調(diào)諧光延遲線、天線和寬帶調(diào)制器。

近日,韓國光州先進光子學研究所集成光學實驗室Myunghwan Kim等人提出了一種新型的中紅外超緊湊型由石墨烯超表面組成的光調(diào)制器。不同于之前提出的基于材料的損耗變化或干擾的方案,該工作利用一個獨特的拓撲特性雙曲超表面的等頻線進行調(diào)制傳輸。

研究人員所設計的調(diào)制器調(diào)制深度為10.7 dB,其長度為750 nm,對應約1/30個操作波長。研究人員還研究了調(diào)制器中的遷移率效應,當遷移率大于μ=3 m2/Vs時,性能對遷移率的依賴性不強。然而,對于低遷移情況,μ=1 m2/Vs,石墨烯的損耗降低了調(diào)制器的性能:調(diào)制深度和插入損耗分別為7.63 dB和4.99 dB。

作者相信,所提出的調(diào)制方案可以在中紅外波段制備一類新的緊湊型調(diào)制器。相關研究工作發(fā)表在Optics Letters上,論文鏈接:https://doi.org/10.1364/OL.401969。

責任編輯:lq

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原文標題:基于石墨烯超表面的超緊湊集成太赫茲調(diào)制器

文章出處:【微信號:MEMSensor,微信公眾號:MEMS】歡迎添加關注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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