A kind of infrared tunable graphene waveguide grating, which belongs to the technical field of optoelectronic devices, including a substrate, the substrate is arranged on the chalcogenide glass optical waveguide, chalcogenide glass optical waveguide includes a ridge ridge waveguide and the lower half part of the upper part of the ridge rectangular waveguide, ridge waveguide covering the lower part a packet layer, the lower half part of the ridge waveguide from the bottom is arranged with a first dielectric layer, a first isolation layer of graphene, third isolation dielectric layer, second graphene layers and fifth isolation layer, the upper part of the ridge waveguide is arranged on the fifth dielectric isolation layer; the first graphene layer and the second the graphene layers are interdigitated electrode structure, and through the electrode leads, interdigital electrode structure of the interdigital space cycle set. The aim of the invention is to improve the current infrared grating tunable narrow wavelength range, slow response, the waveguide grating of the same structure in the electric field under the conditions of different, have different selectivity to light, change the reflected wavelength.
【技术实现步骤摘要】
石墨烯中红外可调谐波导光栅
本专利技术属于属于光电子器件
,尤其涉及一种石墨烯中红外可调谐波导光栅。
技术介绍
光栅是指空间结构或光学参量(如折射率)分布具有周期性变化的衍射系统,可以对光进行反射、折射、干涉和衍射,在对光信号的调控中起到重要作用,光纤通信中,光栅在半导体激光器、波导输入输出耦合器、分束器、偏振分离器、滤波器、光上下路滤波器和传感等方面均有重要的应用。传统的光栅是在光栅表面通过光刻形成刻槽,光栅制作成功后其结构和周期保持不变,由于光栅的谐振波长只与光栅的周期和有效折射率相关,所以传统的永久性光栅只能对某一固定的谐振波长附近极小范围内的光进行作用,在光通信波分复用等系统中只能利用少量的信道,降低了通信数据的传输能力。为了满足高速宽带通信的发展需求,谐振波长可调谐光栅的研究成为必然趋势。目前,大多数波长可调谐光栅都是利用硅的热光效应和载流子色散效应,但是硅的热光效应使得光信号的响应速度慢,载流子色散效应较弱使得光栅的谐振波长改变较小,以及硅的折射率变化会对光产生较大的损耗等不足,使得直接利用硅的热光效应和载流子色散效应而制成的可调谐光栅器件性能不佳。由于石墨烯的折射率可通过外加电场来调控,且石墨烯的响应速度足够快,因此可利用石墨烯的这一特性来制作快速波长可调谐的光栅,通过改变石墨烯的折射率来改变光栅的有效折射率,从而使光栅的谐振波长发生改变,增大光栅的可调谐波长带宽。中红外波段(2-20mm)是太阳光辖射光中一个重要的波段,其在各个科技领域有着十分重要的应用,包括传感、环境监测、生物医学应用、热成像、军事应用等等。虽然中红外光在各个领域都 ...
【技术保护点】
一种石墨烯中红外可调谐波导光栅,包括衬底(1),其特征在于,所述衬底(1)上设置有硫系玻璃脊形光波导,硫系玻璃脊形光波导导包括脊区下半部分波导(2)和脊区上半部分矩形波导(14),脊区下半部分波导(2)覆盖有包层(3),脊区下半部分波导(2)上从下至上依次设置有第一隔离介质层(5)、第一石墨烯层(6)、第三隔离介质层(8)、第二石墨烯层(9)、第五隔离介质层(11),脊区上半部分矩形波导(14)设置于第五隔离介质层(11)上;第一石墨烯层(6)与第二石墨烯层(9)均为叉指电极结构,并通过电极引出,叉指电极结构的叉指等间距周期设置。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯中红外可调谐波导光栅,包括衬底(1),其特征在于,所述衬底(1)上设置有硫系玻璃脊形光波导,硫系玻璃脊形光波导导包括脊区下半部分波导(2)和脊区上半部分矩形波导(14),脊区下半部分波导(2)覆盖有包层(3),脊区下半部分波导(2)上从下至上依次设置有第一隔离介质层(5)、第一石墨烯层(6)、第三隔离介质层(8)、第二石墨烯层(9)、第五隔离介质层(11),脊区上半部分矩形波导(14)设置于第五隔离介质层(11)上;第一石墨烯层(6)与第二石墨烯层(9)均为叉指电极结构,并通过电极引出,叉指电极结构的叉指等间距周期设置。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯中红外可调谐波导光栅,其特征在于,所述第一石墨烯层(6)和第二石墨烯层(9)为单层石墨烯。3.根据权利要求2所述的一种石墨烯中红外可调谐波导光栅,其特征在于,叉指电极结构设有叉指(15),叉指(15)沿波导光传输方向周期分布。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯中红外可调谐波导光栅,其特征在于,所述硫系玻璃脊形光波导由除氧外的第VI族元素作为阴离子的其他金属和非金属元素的...
【专利技术属性】
技术研发人员:陆荣国,罗亚雄,刘天良,田朝辉,叶胜威,夏瑞杰,刘永,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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