基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器

摘要

本发明公开了一种基于石墨烯‑硅混合集成光波导的电光半加器，包括三个光开关，光开关包括两个3dB耦合器、两个相移臂和三个电极，相移臂包括绝缘层、第一矩形波导、第二矩形波导和调节层，第一矩形波导、调节层和第二矩形波导按照从上到下的顺序排列，调节层由九个二氧化铪层和八个石墨烯层交叉层叠形成；优点是通过改变八个石墨烯层的费米能级改变第一矩形波导和第二矩形波导的有效折射率，减小第一相移臂和第二相移臂的长度，使得整个电光半加器的面积相对较小，便于级联扩展，另外由于一个二氧化铪层和与其相邻的两个石墨烯层之间形成一个平板电容模型，电容仅在充放电的过程中消耗电能且不会持续的产生电能消耗，使得器件功耗较小。