基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器。该调制器包括两层结构，基底层和石墨烯层。基底层的上面为石墨烯层，石墨烯层由25个石墨烯开槽周期单元并且以中间周期单元对称排列形成。石墨烯开槽周期单元由一片正方形石墨烯开两个长方形槽得到。本实用新型专利技术具有结构简单紧凑，调制效果良好，响应速度快，尺寸小等优点。

Terahertz wave modulator based on graphene symmetric structure

The utility model discloses a terahertz wave modulator based on graphene symmetrical structure. The modulator consists of two layers, the base layer and the graphene layer. The upper layer of the base layer is graphene layer, and the graphene layer is formed by 25 graphene slotted periodic units and symmetrically arranged in the intermediate periodic unit. The graphene slotting periodic unit is obtained by opening two rectangular grooves from a square graphene. The utility model has the advantages of simple and compact structure, good modulation effect, fast response speed and small size.

【技术实现步骤摘要】
基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器
本技术太赫兹波调制器，尤其涉及一种基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器。
技术介绍
太赫兹技术是二十世纪80年代末发展起来的一种新技术。太赫兹波独特的频率范围(位于微波频段和光频段之间)覆盖了多数大分子物质的分子振动和转动光谱，因此多数大分子物质在太赫兹频段无论其吸收谱、反射谱还是发射谱都具有明显的指纹谱特性，这一点是微波所不具备的。太赫兹脉冲光源与传统光源相比具有很多独特的性质，如：瞬态性、低能性等，这些特点决定了太赫兹技术在工业应用领域、医学领域、通信领域以及生物等领域中有相当重要的应用前景。因此太赫兹技术以及太赫兹器件的研究逐渐成为世界范围内广泛研究的热点。太赫兹系统主要由辐射源、探测器件和各种功能器件组成。然而现在对太赫兹波调制器的研究还在处于初级阶段，所以加速对太赫兹波调制器的研究迫在眉睫。所以本技术设计了一种结构简单紧凑，调制效果良好，响应速度快，尺寸小的用于太赫兹波的调制器。
技术实现思路
本技术提供一种基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器，技术方案如下：基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器，其特征在于该调制器包括两层结构，基底层和石墨烯层，基底层的上面为石墨烯层，石墨烯层由25个石墨烯开槽周期单元并且以中间周期单元对称排列形成。石墨烯开槽周期单元由一片正方形石墨烯开小长方形和大长方形槽得到。所述的基底层的材料为二氧化硅，长度和宽度均为25μm，厚度为30μm。所述的石墨烯层由25个石墨烯开槽周期单元并且以中间周期单元对称排列形成，相邻周期单元之间间隔1μm，最边上周期单元到调制器边界的垂直距离为0.5μm。所述的石墨烯开槽周期单元由一片正方形石墨烯开小长方形和大长方形槽得到，正方形石墨烯的边长a＝b＝4μm，小长方形的长度g＝0.5μm，宽度h1＝0.8μm，大长方形的长度w＝2.8μm，宽度h2＝1μm。本技术具有结构简单紧凑，调制效果良好，响应速度快，尺寸小等优点。附图说明图1是基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器的主视图；图2是基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器的石墨烯开槽周期单元结构图；图3是基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器的性能曲线图；具体实施方式如图1和图2所示，基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器包括基底层和石墨烯层，基底层的上面为石墨烯层，石墨烯层由25个石墨烯开槽周期单元并且以中间周期单元对称排列形成，石墨烯开槽周期单元由一片正方形石墨烯开小长方形和大长方形槽得到。基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器的各结构的最终尺寸都是经过电磁仿真软件COMSOLMultiphysics优化得到。其中基底层的材料为二氧化硅，长度和宽度均为25μm，厚度为30μm。相邻周期单元之间间隔1μm，最边上周期单元到调制器边界的垂直距离为0.5μm。正方形石墨烯的边长a＝b＝4μm，小长方形的长度g＝0.5μm，宽度h1＝0.8μm，大长方形的长度w＝2.8μm，宽度h2＝1μm。实施例1基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器：如图1和图2所示，基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器包括基底层和石墨烯层，基底层的上面为石墨烯层，石墨烯层由25个石墨烯开槽周期单元并且以中间周期单元对称排列形成，石墨烯开槽周期单元由一片正方形石墨烯开小长方形和大长方形槽得到。二氧化硅长度和宽度均为25μm，厚度为30μm，相邻周期单元之间间隔1μm，最边上周期单元到调制器边界的垂直距离为0.5μm。正方形石墨烯的边长a＝b＝4μm，小长方形的长度g＝0.5μm，宽度h1＝0.8μm，大长方形的长度w＝2.8μm，宽度h2＝1μm。基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器的性能曲线通过COMSOLMultiphysics软件仿真得到，所得调制器的性能曲线如附图3所示。由图可见，随着激光强度的增加，太赫兹波的传输效率降低，实现了对太赫兹波的调制效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器，其特征在于该调制器包括两层结构，基底层(1)和石墨烯层(2)，基底层(1)的上面为石墨烯层(2)，石墨烯层(2)由25个石墨烯开槽周期单元(3)并且以中间周期单元对称排列形成；石墨烯开槽周期单元由一片正方形石墨烯开小长方形(4)和大长方形(5)槽得到。

【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器，其特征在于该调制器包括两层结构，基底层(1)和石墨烯层(2)，基底层(1)的上面为石墨烯层(2)，石墨烯层(2)由25个石墨烯开槽周期单元(3)并且以中间周期单元对称排列形成；石墨烯开槽周期单元由一片正方形石墨烯开小长方形(4)和大长方形(5)槽得到。2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯对称结构太赫兹波调制器，其特征在于所述的基底层(1)的材料为二氧化硅，长度和宽度均为25μm，厚度为30μm。3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯对称结构太...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵泽江，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33