随着光纤通信网络的迅速发展,现有的光调制器已经难以满足其发展趋势,因此亟需研究超高调制速率,超宽带宽的新型光调制器,石墨烯因其优异的特性得到了各国研究人员的青睐,与传统光调制器相比,石墨烯电光调制器能够实现高调制速率,高消光比以及小尺寸。本论文主要对石墨烯电光调制器进行了基础研究,介绍了各类石墨烯电光调制器的工作原理,提出了多层石墨烯电光调制器以及石墨烯偏振无关电光调制器的模型并对其进行了仿真分析。本论文的主要工作有以下四个方面:1.简单介绍了光纤通信的发展,并在查阅各种文献以后介绍了各类传统光调制器的类型以及其优缺点。介绍了目前石墨烯电光调制器的研究进展,并对各类石墨烯电光调制器的结构作了简单的介绍,介绍了这些石墨烯电光调制器的性能参数。2.对石墨烯材料的基本结构以及各种物理性质进行了介绍,并对石墨烯的光学性质进行了公式推导。对不同类型的石墨烯电光调制器的工作原理进行了详细的介绍。3.论文中提出了一种多层石墨烯电光调制器结构,并对其进行了仿真分析。仿真结果显示,随着石墨烯层数的增加,其TE、TM模的衰减系数均随之增大,但四层石墨烯电光调制器以及五层石墨烯电光调制器的TM模衰减系数相近,考虑到工艺问题,最终采用四层石墨烯电光调制器结构。在仿真中观察到了狭缝效应,并对该结构中狭缝效应的优点进行了介绍。接着对四层石墨烯电光调制器的结构参数进行了优化,仿真结果显示其在中间波导层为0.1?m,绝缘层折射率为1.98时效果最佳。在有源调制区域为5?m时,计算得到该调制器结构的调制带宽约为100GHz,能耗约为19 bitf J/,消光比可达38.65dB。4.论文中提出了一种石墨烯偏振无关电光调制器结构,并对其进行了仿真分析。仿真结果显示,当该调制器结构的倾斜角为52°,波导高度为0.38?m,波导宽度为0.5?m,绝缘层厚度为10nm,绝缘层宽度为0.35?m时,其偏振无关性最佳,TE、TM模的衰减系数曲线随着化学势的改变基本保持一致,从而达到了偏振无关的调制效果。计算得到该调制器结构的调制带宽约为160GHz,能耗约为12 bitfJ/。