本文選題：全光調(diào)制器　切入點(diǎn)：石墨烯　出處：《光譜學(xué)與光譜分析》2017年11期

【摘要】：提出了單層石墨烯包裹雙錐形微納光纖復(fù)合波導(dǎo)結(jié)構(gòu),構(gòu)建了730~1 700nm超寬帶微納光纖波導(dǎo)全光調(diào)制器。通過火焰拉錐法將一根標(biāo)準(zhǔn)的通信單模光纖拉成具有雙錐形的微納光纖,在保證通光率的前提下可以極大的提升微納光纖處的倏逝波與物質(zhì)的相互作用。利用石墨烯的"超級(jí)特征",即單原子層厚度、線性色散的能帶結(jié)構(gòu)、超強(qiáng)的載流子帶間躍遷及極短的弛豫時(shí)間和超寬帶光與物質(zhì)相互作用等,將單層石墨烯作為可飽和吸收體,包裹在雙錐形微納光纖波導(dǎo)的錐體上,以增強(qiáng)該復(fù)合波導(dǎo)表面倏逝波與石墨烯的相互作用。靜態(tài)和動(dòng)態(tài)全光調(diào)制實(shí)驗(yàn)中采用傳統(tǒng)808nm低功率LD作為泵浦光,對(duì)譜寬為480~1 700nm的超連續(xù)譜探測(cè)光實(shí)現(xiàn)了光光調(diào)制,其泵浦光功率低于50mW,調(diào)制深度大于5.7dB,調(diào)制速率達(dá)到~4kHz。該微納光纖波導(dǎo)全光調(diào)制器,在保證調(diào)制深度的情況下,用更低的泵浦功率實(shí)現(xiàn)了超寬帶的全光調(diào)制,以簡(jiǎn)單、有效、廉價(jià)的方式兼容了當(dāng)前高速光纖通信網(wǎng)絡(luò),打開了一扇未來對(duì)微納超快光信號(hào)處理的大門。
[Abstract]:A novel single-layer graphene coated double-tapered micro-nano fiber composite waveguide structure is proposed and an all-optical modulator for 730-1 700nm ultra-wideband micro-nano fiber waveguide is constructed.In this paper, a standard single mode optical fiber with double cones is drawn by flame taper method, which can greatly enhance the interaction between evanescent wave and matter at the same time of ensuring the transmission rate.The monolayer graphene is used as a saturable absorber using the "super characteristic" of graphene, that is, the thickness of monatomic layer, the energy band structure of linear dispersion, the super strong carrier band transition, the extremely short relaxation time and the interaction between ultrawideband light and matter, etc.The interaction between evanescent wave and graphene on the surface of the composite waveguide is enhanced by enclosing the cone of the double tapered micro-nano fiber waveguide in order to enhance the interaction between the evanescent wave and graphene.In static and dynamic all-optical modulation experiments, the conventional 808nm low-power LD is used as the pumping light. The optical modulation of the supercontinuous spectral probe with a spectral width of 480 ~ 1 700nm is realized. The pump power is less than 50 MW, the modulation depth is greater than 5.7 dB, and the modulation rate is up to 4 kHz.The micro-nano fiber waveguide all-optical modulator realizes UWB all-optical modulation with lower pump power under the condition of guaranteeing modulation depth, and is compatible with the current high-speed optical fiber communication network in a simple, effective and inexpensive manner.Opened the door to the future of micro-nano ultra-fast optical signal processing.
【作者單位】： 四川大學(xué)電子信息學(xué)院激光微納工程研究所;湖北民族學(xué)院信息工程學(xué)院;華北光電技術(shù)研究所;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11574221) 湖北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2014CFB612,2015CFC781)資助
【分類號(hào)】：TN761

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本文編號(hào)：1711716