基于超級電容器結構的石墨烯電光調制器的制備及其調制特性研究.pdf

1、光調制器是集成光學中的關鍵器件之一，也是用以實現(xiàn)高速光通信的重要器件。它是通過改變電場或電壓來改變光信號的參量，實現(xiàn)對信號光的調控，其性能直接關系著光信號的傳輸質量。基于半導體、鈮酸鋰或聚合物的光調制器已經(jīng)得到普遍應用，然而，他們?nèi)匀淮嬖诟吖模谱鞒杀靖叩热毕?，同時調制的響應速率和深度受到材料本身的限制。石墨烯，一種單層碳原子厚度的新型二維材料，因其場效應，在外加電場作用下，很容易導致其內(nèi)部的電子和空穴重新分布，進而使石墨烯的費米能級

2、發(fā)生改變。這種改變，在光與物質相互作用的過程中，會導致石墨烯的光吸收特性發(fā)生變化，從而改變?nèi)肷涔獾膮⒘?，為其在光調制器領域的發(fā)展引入了新的潛力。
　　本文對基于超級電容器結構的石墨烯電光調制器的制備及其變角度調制性能進行研究。我們首先利用常壓化學氣象沉積的方法(APCVD)制備出雙層，成膜完整的高質量石墨烯薄膜。然后將其轉移至石英基底，將配置好的水相電解質溶液沖入上下兩層石墨烯之間，構成電容器結構。利用精密原表和角分辨光譜儀，系統(tǒng)

3、地研究了在外加0-2.5V電壓的情況下，當入射光波長范圍在500-1000nm范圍內(nèi)的變角度調制性能。實驗測得透射式石墨烯電光調制器最大調制深度可達～3％，反射式器件的最大調制深度可達～5％。最后，我們利用對菲涅爾系數(shù)對石墨烯電光調制系統(tǒng)進行理論擬合和數(shù)值計算，同時還分別研究了石墨烯電導在變角度入射的情況下分別對p-偏振光，s-偏振光和自然光的響應，為石墨烯在光調制器領域的應用提供支持。
　　然后，為了避免水相電解質漏液，工作壽命