基于少层石墨烯各向异性超材料的超薄超宽带电吸收调制器
光学
2015-04-15 v1
摘要
本文提出了一种在中远红外波段工作的基于少层石墨烯 - 介质多层（超材料）的电光调制器，其工作原理为电吸收机制。石墨烯（无论是单层还是少层）是一种可主动调控的光学材料，允许通过调节其化学势来控制带间和带内跃迁。利用石墨烯的这一独特特性，我们提出了一种多层石墨烯介质堆叠结构，其中优选少层石墨烯而非单层石墨烯。尽管堆叠的总厚度仍保持在纳米量级，但该器件在以下方面表现出卓越性能：(i) 高调制深度，(ii) 超宽带性能，(iii) 由于固有的超材料特性导致的超低插入损耗，(iv) 纳米级 footprint，(v) 偏振无关性以及 (vi) 与硅波导集成的能力。有趣的是，通过使用精心设计的超材料结合少层石墨烯可实现这些卓越性能，而单层石墨烯可能无法实现。我们的提案已通过有效介质理论和一般传输矩阵法进行了验证。
引用
@article{arxiv.1504.03419,
title = {Ultrathin Ultra-broadband Electro-Absorption Modulator based on Few-layer Graphene based Anisotropic Metamaterial},
author = {Ayed Al Sayem and Mahdy Rahman Chowdhury Mahdy and Ifat Jahangir and Md. Saifur Rahman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.03419},
year = {2015}
}
备注
20 Pages, 6 Figures