研究目的
研究硅基石墨烯电吸收调制器和相位调制器的线性特性,用于集成微波光子学应用。
研究成果
基于石墨烯的电吸收调制器和电折射相位调制器在优化偏置电压下均具有高度线性,其SFDRIM D值分别为109.55 dB·Hz2/3和121.05 dB·Hz2/3,可与成熟的铌酸锂马赫-曾德尔调制器相媲美。这些成果为石墨烯调制器在微波光子学应用中的实现铺平了道路,而该领域对高度线性且集成化的调制器至关重要。
研究不足
该研究聚焦于石墨烯调制器的TE基模以实现线性度表征,这可能限制其对其他模式的适用性。通过增强石墨烯与光模的相互作用或优化结构设计可提高SFDR。
1:实验设计与方法选择:
本研究利用石墨烯的电吸收和电折射效应进行调制。采用COMSOL Multiphysics软件的有限元法(FEM)进行仿真分析。
2:样品选择与数据来源:
将单层石墨烯转移至带有10纳米厚氧化铝绝缘层的220纳米脊形硅波导上。
3:实验设备与材料清单:
商用SOI晶圆上的石墨烯调制器,COMSOL Multiphysics软件。
4:实验步骤与操作流程:
工作原理基于石墨烯的泡利阻塞效应?;诘ブ辈ǖ己头瞧胶饴砗?曾德尔(MZ)结构分析了石墨烯调制器的线性度。
5:数据分析方法:
采用双音法获取SFDR并评估非线性失真。描述了外加电压与石墨烯化学势的关系,并通过FEM仿真计算获得时域输出信号。
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