石墨烯作為一種特殊的二維材料,具有很多優(yōu)良的物理性質(zhì)。近年來,將石墨烯和微納光子學(xué)結(jié)合的研究也越來越受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注,相關(guān)的研究也取得了很大進(jìn)展,例如,基于石墨烯的高效吸收器,偏振轉(zhuǎn)化器,光調(diào)制器以及其他器件。在光學(xué)上,石墨烯有很強(qiáng)的吸收效果,在中紅外,太赫茲波段能夠激發(fā)表面等離子激元,同時(shí),通過化學(xué)摻雜或者電調(diào)控改變石墨烯的費(fèi)米能級(jí),能夠?qū)崟r(shí)改變石墨烯的電導(dǎo)率。在本論文中,我們研究了基于石墨烯的可調(diào)諧微納光電器件,主要包括中紅外波段吸收器,偏振控制器,以及近紅外波段的光調(diào)制器和光開關(guān)。主要工作包括:（1）提出了一種中紅外波段的可調(diào)諧吸收器。通過設(shè)計(jì)合適的石墨烯光柵條,激發(fā)石墨烯的表面等離子激元,利用微腔增強(qiáng)石墨烯和入射光的相互作用,使得石墨烯的吸收作用顯著增強(qiáng),同時(shí)通過調(diào)控石墨烯的費(fèi)米能級(jí)改變吸收波長(zhǎng),從而獲得中紅外波段的可調(diào)諧吸收器。（2）提出了一種中紅外波段的偏振控制器。通過設(shè)計(jì)金屬光柵/石墨烯的混合結(jié)構(gòu),利用石墨烯電導(dǎo)率可調(diào)控的特性改變金屬光柵的表面等離子共振頻率,改變反射光的兩個(gè)正交方向的相位差和振幅比,進(jìn)而獲得在同一結(jié)構(gòu)上能夠?qū)崟r(shí)調(diào)控反射光偏振態(tài)的光電器件。（3）提出了... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯碳原子排列（左上圖）；石墨結(jié)構(gòu)（右上圖）；一維的碳納米管結(jié)構(gòu)（左下圖）；零維的富勒烯（右下圖）

Andre K. Geim 和 Konstanin S. Novoselov 采用機(jī)械剝離的方法用膠帶在石墨上得到了單層的石墨烯。并利用光學(xué)顯微鏡，對(duì)二氧化硅襯底上的石墨烯進(jìn)行觀測(cè)[11-13]。之后，Andre K. Geim 和 Konstanin S. Novoselov 做了諾貝爾獎(jiǎng)報(bào)告，總結(jié)了石墨烯領(lǐng)域取得的研究成果[14,15]。1.2 石墨烯的一些基本物理性質(zhì)1.2.1 晶體和能帶結(jié)構(gòu)石墨烯是迄今為止已知的最薄的材料，厚度僅 0.335nm。圖 1.2(a)為石墨烯的晶體結(jié)構(gòu)。圖 1.3(b)為對(duì)應(yīng)倒易空間和布里淵區(qū)。狄拉克點(diǎn)（Dirac points）即圖中的頂點(diǎn)（K 與 K ）。圖 1.3 為石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)，其電子認(rèn)為是無(wú)質(zhì)量的狄拉克費(fèi)米子[16]。

是迄今為止已知的最薄的材料，厚度僅 0.335nm。圖 1.2(a)為。圖 1.3(b)為對(duì)應(yīng)倒易空間和布里淵區(qū)。狄拉克點(diǎn)（Dirac p點(diǎn)（K 與 K ）。圖 1.3 為石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)，其電子認(rèn)為是無(wú)子[16]。圖 1.2 (a) 石墨烯的晶格結(jié)構(gòu)；(b) 倒易空間與布里淵區(qū)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]表面等離激元研究新進(jìn)展[J]. 王振林.  物理學(xué)進(jìn)展. 2009(03)



本文編號(hào)：3038800