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用于宽带偏振不敏感幅度与相位调制器的埋入式及脊型石墨烯硅波导

光学 2020-04-10 v1 应用物理

摘要

本文提出四种易于制备的石墨烯基硅波导调制器,以克服石墨烯基调制器强烈的偏振依赖性。研究了两种新提出的结构,即两种石墨烯基埋入硅波导以及两种标准脊型硅波导在电信波长 λ=1.55μm\lambda=1.55 \mu m 处的调制特性。结果表明,对于每种波导的特定宽度(高度恒定),幅度与相位调制明显变为偏振不敏感。对于这些优化波导,TE 与 TM 模式的幅度调制深度相等,精度达 104dB/μm10^{-4} dB/{\mu m}。此外,在部分所提调制器中,TE 与 TM 模式有效模式指数(EMI)实部分的最大变化以极佳精度(5×1055\times 10^{-5})相互重合。该精度值远小于确认偏振不敏感相位调制的标准判据值。进而,在所有光通信波长下研究了各结构的性能。即便不对在 1.55μm1.55 \mu m 设计的结构作任何改动,在适当波长间隔下,这些结构仍表现出偏振不敏感行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.06801,
  title  = {Buried and ridge graphene-based silicon waveguides for broadband polarization-insensitive amplitude and phase modulators},
  author = {Mohamad Najafi Hajivar and Mahmood Hosseini-Farzad},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.06801},
  year   = {2020}
}