基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器

摘要

设计了一种由基于马赫-曾德尔干涉结构的石墨烯-硅混合集成光开关级联而成的电光半加器。通过施加电压调节石墨烯化学势,改变石墨烯在平面方向上的介电常数,引起模式有效折射率发生变化,控制光波在基于马赫-曾德尔干涉结构的石墨烯-硅混合集成光开关不同端口输出,实现半加器逻辑功能。仿真结果表明:当石墨烯化学势在0.50eV与0.64eV两种状态切换下,在1 520nm到1 600nm波长范围内,基于马赫-曾德尔干涉结构的石墨烯-硅混合集成光开关的最差串扰为-21.57dB,插入损耗小于0.109dB。当数据传输速率为10Gbit/s时,基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器在1 550nm工作波长下,器件的消光比大于41.05dB。