基于狭缝波导的石墨烯电光调制器

摘要

本发明公开发明了基于狭缝波导的石墨烯光电调制器。本发明属于集成光子与硅基光子学领域。光调制器包括衬底层、硅光波导、电介质填充层及电极结构。硅光波导结构掩埋在衬底中，硅光波导是由硅狭缝波导构成的一个Mach‑Zehnder干涉结构，包括狭缝波导分束器、第一狭缝波导、第二狭缝波导以及狭缝波导合波器。第一狭缝波导由第一硅波导和第二硅波导构成；第二狭缝波导由第二硅波导和第三硅波导构成；在第一狭缝波导上覆盖第一石墨烯层和第三石墨烯层；在第二狭缝波导上覆盖第二石墨烯层和第三石墨烯层；第三石墨烯层通过电介质填充层与第一石墨烯层、第二石墨烯层隔离；电极结构包括第一金属层、第二金属层和第三金属层，分别沉积在第一石墨烯层、第二石墨烯层和第三石墨烯层上。本发明双层石墨烯仅在狭缝波导的狭缝上重叠，从而增强石墨烯与光的相互作用，提高调制的速率。该器件具有工作带宽大，调制速率高及结构紧凑等优点，对构建大带宽、高密度、高速的片上系统提供了一种有效的解决方案。