隨著納米光子學的發(fā)展,等離激元,即一種導(dǎo)體中的電子的集體振蕩逐漸顯示出了其在光子技術(shù)領(lǐng)域的多項應(yīng)用潛力。等離激元打破了衍射極限,成功將入射光波限制在了波長尺度之下,大大減小了光學器件的尺寸,提高了器件集成度。自亞波長理論提出至今,該技術(shù)一直作為研究熱點為指引光電集成的發(fā)展。而石墨烯作為21世紀的新興二維材料,自2004年發(fā)現(xiàn)以來,其優(yōu)越的光學性能使其一直活躍在納米光子學以及集成光學領(lǐng)域。近年來,石墨烯及其相關(guān)結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出的對波導(dǎo)中光的優(yōu)越的調(diào)制性能及亞波長傳輸性能得到了各國研究人員的青睞。在眾多已經(jīng)發(fā)表的研究中,石墨烯及其基于石墨烯的各種結(jié)構(gòu)不但能夠?qū)崿F(xiàn)對光的高速、高調(diào)制深度的調(diào)制,而且在亞波長傳輸中也占據(jù)了一席之地。同時,在超分辨成像,生物探測以及納米能源領(lǐng)域中也有著巨大的應(yīng)用潛力。本論文主要從光與物質(zhì)的相互作用出發(fā),依據(jù)材料性質(zhì)以及電磁波傳輸機制,通過Matlab以及COMSOL仿真得到了石墨烯對不同波長光的吸收能力及吸收機理。同時,將石墨烯與混合等離激元波導(dǎo)相結(jié)合,從傳統(tǒng)的石墨烯光電調(diào)制器及混合等離激元波導(dǎo)出發(fā),提出了新型的基于石墨烯的近紅外通訊波段等離激元調(diào)制器模型并對其相關(guān)性...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文結(jié)構(gòu)與內(nèi)容安排
第二章 石墨烯光電調(diào)制器及仿真優(yōu)化
    2.1 石墨烯的光學理論模型
    2.2 石墨烯光電調(diào)制器模型
    2.3 石墨烯光電調(diào)制器的評估及優(yōu)化
        2.3.1 等效電路的總電容
        2.3.2 等效電路的總電阻
        2.3.3 石墨烯光電調(diào)制器的調(diào)制速度與功耗
    2.4 本章小結(jié)
第三章 表面等離激元與石墨烯亞波長調(diào)制器
    3.1 表面等離激元與混合表面等離激元波導(dǎo)
        3.1.1 表面等離激元
        3.1.2 混合表面等離激元波導(dǎo)
    3.2 基于石墨烯的亞波長調(diào)制器
        3.2.1 石墨烯表面等離激元
    3.3 石墨烯亞波長調(diào)制器的性能及優(yōu)化
        3.3.1 石墨烯亞波長調(diào)制器的性能計算
        3.3.2 石墨烯亞波長調(diào)制器的結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
        3.3.3 石墨烯亞波長調(diào)制器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于石墨烯異質(zhì)結(jié)的亞波長傳輸結(jié)構(gòu)
    4.1 石墨烯及六方氮化硼的光學響應(yīng)
        4.1.1 六方氮化硼
        4.1.2 石墨烯
    4.2 石墨烯-h-BN異質(zhì)結(jié)中的耦合模式性質(zhì)
        4.2.1 石墨烯-h-BN異質(zhì)結(jié)耦合模式計算
        4.2.2 石墨烯及h-BN對耦合模式的影響
        4.2.3 耦合系統(tǒng)的調(diào)制能力分析
        4.2.4 貴金屬對異質(zhì)結(jié)系統(tǒng)耦合模式的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 下一步工作展望
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3808568