一种基于石墨烯的偏振控制器

摘要

本发明公开了一种基于石墨烯的偏振控制器，涉及光电子技术领域，该偏振控制器是基于传统的绝缘体衬底上的硅(SOI)结构，包括具有石墨烯的波导，其中波导中有一段具有垂直嵌入的石墨烯层，另外一段具有水平嵌入的石墨烯层，两段波导中的石墨烯分别由两个独立的电极连接；通过施加在石墨烯层的驱动电压分别调控两段波导对(横磁模)TM和(横电模)TE模的吸收，从而实现对TE和TM模的选择性输出。本发明具有体积小、消光比高、插损小、响应速度快、工作波长范围宽、可集成的优点，在未来光电子集成中有着重要的应用前景。

主权项

一种基于石墨烯的偏振控制器，其特征在于，包括半导体衬底层（1）、绝缘层（2）、石墨烯层、隔离介质层、电极和波导（3），所述绝缘层位于半导体衬底层之上，电极位于绝缘层上的两侧，波导置于绝缘层之上并位于中心位置，所述电极包括第一电极（51）、第二电极（52）、第三电极（53）和第四电极（54），所述波导(3)包括第一段波导(31)、第二段波导(32)、第三段波导(33)、第四段波导(34)，石墨烯层包括第一石墨烯层(41)、第二石墨烯层(42)、第三石墨烯层(43)、第四石墨烯层(44)，所述隔离介质层包括第一隔离介质层(61)、第二隔离介质层(62)、第三隔离介质层(63)、第四隔离介质层(64)、第五隔离介质层(65)和第六隔离介质层(66)；所述第一石墨烯层(41)、第二石墨烯层(42)平行水平嵌入波导(3)中，第一石墨烯层(41)被第二隔离介质层(62)和第三隔离介质层(63)隔离，第二石墨烯层(42)被第一隔离介质层(61)、第二隔离介质层隔离；第三石墨烯层(43)、第四石墨烯层(44)分别垂直嵌入波导(3)中，第三石墨烯层(43)被第四隔离介质层(64)、第五隔离介质层(65) 隔离，第四石墨烯层(44)被第五隔离介质层(65)和第六隔离介质层(66)隔离；第一石墨烯层(41)、第二石墨烯层(42)分别从波导(3)的两个侧面延伸出来连接所述第一电极（51）和第三电极(53)；第三石墨烯层(43)、第四石墨烯层(44)从波导(3)的上表面延伸出来后分别向两侧延伸连接第二电极(52)和第四电极(54)。