編號：CPJS05851
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；
關鍵詞： 石墨烯 空心光纖 化學勢 有限元法
機構： 燕山大學信息科學與工程學院,河北省特種光纖與光纖傳感重點實驗室；
摘要： 設計了一種新型的石墨烯-空心光纖可調(diào)諧結構,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構的電光調(diào)制特性.研究表明,改變石墨烯的化學勢既可以調(diào)控光纖的相位和開關特性,還可以調(diào)諧光纖損耗峰與次峰的位置、強度和寬度.然而,改變空氣孔半徑和石墨烯層數(shù)不會改變開關點和損耗峰與次峰的位置,只會改變損耗差和損耗峰的強度和寬度,而且由N層石墨烯引起的損耗差是單層的N倍.這是因為石墨烯的介電常數(shù)決定了光纖的有效折射率和損耗,改變石墨烯的化學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.研究結果對基于石墨烯的可調(diào)諧光纖光子器件的設計和應用提供了理論參考.
