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《微纳电子技术》 2018年03期
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硅基级联光栅石墨烯吸波器设计与分析

王睿  桑田  周健宇  李俊浪  
【摘要】:提出硅基级联光栅石墨烯吸波器设计,该吸波器由波导层光栅和缓冲层光栅上下级联而成,采用小角度入射,利用波导模式耦合形成的非简并波导模共振实现石墨烯条光吸收效率的显著增强。计算表明,2°入射硅波导光栅中非简并波导模为分裂的波导模式,其归一化光强的最大值较正入射情形增大了428倍;石墨烯条的峰值光吸收效率最高达83.3%,相对单层石墨烯的本征光吸收效率增大了36倍。研究发现吸收峰位置几乎不受缓冲层光栅深度变化影响,而吸收效率和透射率将随缓冲层光栅深度变化分别作趋势相反的类法布里-珀罗(Fabry-Pérot,FP)周期波动。此外,吸波器具有稳定的高吸收效率和较高的Q因子,改变波导光栅的深度和宽度,均可在光通信C波段实现吸收波长和Q因子的准线性调谐。

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