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光调制器在光纤通信中起到十分重要的作用。近年来,以石墨烯为代表的二维材料由于其独特的电学、光学、热学等性质受到广泛追捧,而由于人们对光器件的要求越来越趋向于集成化、小型化。因此,将石墨烯与低损耗的微纳光纤结合成为复合波导可以充分发挥两者的优势,从而拓展了在光纤和石墨烯光子学领域的应用。
在总结比较石墨烯电光调制器及石墨烯全光调制器近年来研究动态的基础上,基于石墨烯的饱和吸收特性以及微纳光纤的倏逝场特性,以覆石墨烯微纳光纤为光波导,搭建了全光调制系统并进行实验测量,本文的主要内容如下:
首先,介绍本课题的研究背景及意义,详细介绍石墨烯电光调制器和石墨烯全关调制器的国内外研究现状,通过比较两者调制机理的不同以及优缺点,确定并介绍本文的研究内容。
其次,分析微纳光纤、石墨烯的基本特性以及全光调制机理,通过对微纳光纤及覆石墨烯微纳光纤进行理论建模,研究石墨烯对微纳光纤传输特性的影响,探究微纳光纤的锥区直径,并分析入射光波长、微纳光纤半径等参数对全光调制深度及调制效率的影响。
再次,研究覆石墨烯微纳光纤的制备方法,详细介绍各制备阶段的操作步骤以及参数选取,分析各制备阶段的传输光谱,并对转移后的石墨烯进行拉曼光谱表征及电镜表征。
最后,研究覆石墨烯微纳光纤的线性吸收特性以及非线性吸收特性,搭建覆石墨烯微纳光纤全光调制系统进行实验,通过改变信号光波长,分析全光调制系统调制深度、调制效率基本参数指标。
在总结比较石墨烯电光调制器及石墨烯全光调制器近年来研究动态的基础上,基于石墨烯的饱和吸收特性以及微纳光纤的倏逝场特性,以覆石墨烯微纳光纤为光波导,搭建了全光调制系统并进行实验测量,本文的主要内容如下:
首先,介绍本课题的研究背景及意义,详细介绍石墨烯电光调制器和石墨烯全关调制器的国内外研究现状,通过比较两者调制机理的不同以及优缺点,确定并介绍本文的研究内容。
其次,分析微纳光纤、石墨烯的基本特性以及全光调制机理,通过对微纳光纤及覆石墨烯微纳光纤进行理论建模,研究石墨烯对微纳光纤传输特性的影响,探究微纳光纤的锥区直径,并分析入射光波长、微纳光纤半径等参数对全光调制深度及调制效率的影响。
再次,研究覆石墨烯微纳光纤的制备方法,详细介绍各制备阶段的操作步骤以及参数选取,分析各制备阶段的传输光谱,并对转移后的石墨烯进行拉曼光谱表征及电镜表征。
最后,研究覆石墨烯微纳光纤的线性吸收特性以及非线性吸收特性,搭建覆石墨烯微纳光纤全光调制系统进行实验,通过改变信号光波长,分析全光调制系统调制深度、调制效率基本参数指标。