The invention belongs to the field of optical communication, integration involves long period fiber grating and graphene, graphene provides long period fiber grating spectral complex refractive index measurement method based on graphene will transfer to long period fiber grating surface, the surface evanescent first-order cladding mode evanescent wave interaction and graphene the significant change of cladding mode effective refractive index, resulting in the shift of resonant wavelength of transmission spectrum of long period fiber grating. The relationship between the complex refractive index of graphene and the offset of resonant wavelength is compared. The complex refractive index of graphene is measured. The measurement system of this method is simple, the measurement process to fully consider the influence of fiber on graphene, due to fiber core in the long periodic grating does not require cladding of fiber for corrosion, can be the cladding modes of the evanescent wave guide onto the surface of graphene, because this structure is ensured fiber strength. This method can also be extended to the measurement of refractive index of other thin film materials and the design of optical fiber sensors.
【技术实现步骤摘要】
基于长周期光纤光栅光谱的石墨烯复折射率测量方法
本专利技术属于光通信领域,涉及长周期光纤光栅与石墨烯的集成。
技术介绍
石墨烯材料是一种碳基二维晶体,单层石墨烯其具有很多优异的光电性质。石墨烯对光的吸收效率可以达到2.3%,在可见光区的透过率高达97%以上,有着优越的光学性能。同时,石墨烯具有超高的载流子迁移率和电导率。石墨烯的这些优良的光电性质,使其成为制造光电器件的理想材料。在基于石墨烯的电光调制器的设计中,石墨烯复折射率的实部和虚部分别影响电光调制器中光信号的相位与强度,石墨烯复折射率的测量对研究调制器中的调制机理尤为重要。由于石墨烯材料的厚度在纳米量级,用于测量体材料折射率的传统方法已经无法适用。目前测量石墨烯材料复折射率的方法主要是椭圆偏振法,这一方法需要昂贵的光学仪器和复杂的计算机处理软件,并且其测量得到的石墨烯复折射率是材料本身属性,未考虑石墨烯和光波导的集成,测量结果对于研究电光调制器的意义不大。因此,为了能够将石墨烯与光波导集成,同时准确测量石墨烯复折射率,提出了基于长周期光纤光栅光谱的石墨烯复折射率测量方法。
技术实现思路
本专利技术提供了基于长周期光纤光栅光谱测量石墨烯复折射率的方法,旨在解决现有技术提供的测量石墨烯复折射率的方法,未考虑石墨烯和光波导的集成的问题。本专利技术的目的在于提供基于长周期光纤光栅光谱测量石墨烯复折射率的方法,其特征在于:采用将石墨烯包裹到长周期光纤光栅的光栅区域表面,由于长周期光纤光栅中包层模的表面倏逝波的存在,这一表面倏逝波将与石墨烯相互作用,导致包层模有效折射率的变化,根据长周期光纤光栅的耦合模理论,石墨烯 ...
【技术保护点】
本专利技术属于光通信领域,涉及长周期光纤光栅和石墨烯的集成,提供了基于长周期光纤光栅光谱的石墨烯复折射率测量方法,将石墨烯转移至长周期光纤光栅表面,通过一阶各次包层模的表面倏逝波和石墨烯的相互作用,显著改变包层模有效折射率,从而导致长周期光纤光栅透射谱中谐振波长的偏移,对比数值计算得到的石墨烯复折射率与谐振波长偏移量的关系表格,测出石墨烯复折射率。
【技术特征摘要】
1.本发明属于光通信领域,涉及长周期光纤光栅和石墨烯的集成,提供了基于长周期光纤光栅光谱的石墨烯复折射率测量方法,将石墨烯转移至长周期光纤光栅表面,通过一阶各次包层模的表面倏逝波和石墨烯的相互作用,显著改变包层模有效折射率,从而导致长周期光纤光栅透射谱中谐振波长的偏移,对比数值计算得到的石墨烯复折射率与谐振波长偏移量的关系表格,测出石墨烯复折射率。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该方法的具体实现步骤如下:步骤一,测量石墨烯包裹前的长周期光纤光栅的透射谱;步骤二,将石墨烯材料包裹到长周期光纤光栅的包层表面;步骤三,测量石墨烯包裹长周期光纤光栅后的透射谱;步骤四,根据步骤一和步...
【专利技术属性】
技术研发人员:张晓霞,王鸿,陈浩,皮峣迪,余力,
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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