光波导上的石墨烯：模拟方法的比较

摘要： 最近，石墨烯等新型二维材料的独特性质彻底改变了多个科学技术领域。对包含石墨烯层的光子器件进行精确数值模拟需要采用新方法或改进现有方法。本文比较了单层石墨烯三种表征模型的计算结果：（1）具有有限表面复电导率的无限薄片模型；（2）呈现单轴各向异性复介电常数的有限厚度薄层模型；（3）无限小体积内的各向异性介电常数扰动模型。我们将严格色散方程的数值解相互对比，并与多种商用及自主开发软件包的计算结果进行对照。在适当条件下，所有方法得出的结果具有可比性。