由石墨烯超表面組成的新型中紅外超緊湊型光調制器

由于中紅外（IR）波段在成像，寬帶光通信，光譜學，生化傳感和國防技術領域得到了廣泛的應用，因此備受關注。

中紅外光調制器是實現這些重要應用的必要組件。

其中，高效中紅外調制器的實現對于將數據通信的工作波長（頻率）帶寬從近紅外擴展到中紅外具有重要意義。

盡管已經積極研究了基于Pockels效應，Kerr效應和等離子體在各種波導平臺中的色散的中紅外調制器，但中紅外電光效應微弱，調制效率低，限制了其應用。

石墨烯因其優異和獨特的性能而被廣泛研究。

由于可以通過施加柵極電壓輕松調節石墨烯的電導率，因此，已經報道了許多基于石墨烯的應用，例如可調光延遲線，天線和寬帶調制器。

最近，韓國光州高級光子學研究所集成光學實驗室的Myunghwan Kim等人提出了一種由石墨烯超表面組成的新型中紅外超緊湊型光調制器。

與先前基于材料損耗變化或干擾提出的解決方案不同，這項工作使用獨特的拓撲特性雙曲形超表面等值線進行調制傳輸。

研究人員設計的調制器的調制深度為10.7dB，長度為750nm，大約相當于工作波長的1/30。

研究人員還研究了調制器中的遷移率效應。

當遷移率大于μ= 3m2 / Vs時，性能與遷移率的依賴性不強。

但是，對于低遷移率μ= 1m2 / Vs，石墨烯的損耗會降低調制器的性能：調制深度和插入損耗分別為7.63dB和4.99dB。

作者認為，提出的調制方案可以在中紅外波段制備出新型的緊湊型調制器。

相關研究工作已在OpticsLetters上發表，并鏈接至該論文：https://doi.org/10.1364/OL.401969。