劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
[0016] 结合附图，本发明的基于石墨烯-硫系玻璃微环谐振腔的中红外电光调制器，如图 1、图2所示，包括基底层1，直光波导2和微环谐振腔波导3都埋入基底层，微环谐振腔波导3 的一段上表面铺设有第一石墨烯层41、第二石墨烯层42,第一石墨烯层41和第二石墨烯层 42被隔离层43分离，并分别从微环谐振腔波导两侧延伸出来分别连接第一电极44和第二电 极45。所述的基于石墨烯-硫系玻璃微环谐振腔的中红外电光调制器，所述的第一石墨烯层 41和微环谐振腔波导处重叠，且被三氧化二铝42隔离。
[0017] 所述的基于石墨烯-硫系玻璃微环谐振腔的中红外电光调制器，所述的直光波导2 和微环谐振腔波导3的材料是硫系玻璃如Ge23Sb 7S7Q，直光波导2与微环谐振腔波导3之间的 耦合间距为0.2~0.9 pS;所述的基底层1材料为二氧化硅。
[0018] 所述的基于石墨烯-硫系玻璃微环谐振腔的中红外电光调制器，所述第一电极43 和第二电极44的材质为金、银、铜、铂、钛、镍、钴、钯之一或其组合体。
[0019] 本发明的中红外波段电光调制器工作原理为:器件工作时，偏置电压通过电极加 在石墨烯层上，通过改变偏置电压，动态调谐石墨烯的复介电常数，从而影响微环谐振腔波 导对光的吸收。当微环谐振腔波导中光损耗很严重时，光信号直接从直光波导输出，相当于 "0N"状态；当微环谐振腔波导中光损耗很低时，光信号耦合进微环谐振腔波导中，直光波导 无光信号输出，相当于"OFF"状态。因而，调控微环谐振腔波导石墨烯的光学特性即可实现 对中红外波段光信号的调制功能。 实施例
[0020] 本实施例基于石墨烯-硫系玻璃微环谐振腔的中红外电光调制器结构示意图如图 1所示，包括基底层1，直光波导2和微环谐振腔波导3都埋入基底层，微环谐振腔波导3的一 段上表面铺设有第一石墨烯层41、第二石墨烯层42,第一石墨烯层41和第二石墨烯层42被 隔离层43分离，并分别从微环谐振腔波导两侧延伸出来分别连接第一电极44和第二电极 45 〇
[0021] 图3是本发明的实施例电光调制器工作原理示意图，外加电压可动态调谐石墨烯 对光的吸收系数，从而控制微环谐振腔波导3的光损耗。当微环谐振腔波导3的光损耗很小 时，光耦合到微环谐振腔波导中，直光波导无信号输出，光调制器相当于"OFF"状态；当微环 谐振腔波导3的光损耗很大时，光直接从直光波导中输出，光调制器相当于"0N"状态。图中 分别为耦合前直光波导和微环谐振腔波导的光信号，&、&分别为耦合后直光波导 和微环谐振腔波导的光信号，、分别是自耦合系数、交叉耦合系数，是微环谐振腔光损耗因
[0022] 图4是本发明的实施例电光调制器归一化传输函数随着微环谐振腔光损耗因子变 化而亦仆的曲钱图"首1浊导与微钚谐垢眙浊导^ _的锂合可W描怵为.
该光调制器的归一化传输函数可以描述为：
当=0.8时，电光调制器归一化传输函数随着微环谐振腔光损耗因子变化而变化的曲线 如图4所示。从图中明显可见，当外加偏压致使微环谐振腔光损耗因子沒时，没有光输 出；当α -> 1时，光信号几乎无损耗的通过，这样实现了对光信号的调制。
【主权项】
1. 基于石墨締-硫系玻璃微环谐振腔的中红外电光调制器，其特征在于:基底（1)，埋设 在基底(1)上的直光波导(2)和微环谐振腔波导(3)，在微环谐振腔波导(3)任一段的上表面 上从下至上依次铺设有第一石墨締层(41)、隔离层(43)、第二石墨締层(42)，第一石墨締层 (41)通过第一电极(44)引出，第二石墨締层(42)通过第二电极(45)引出。2. 根据权利要求1所述的基于石墨締-硫系玻璃微环谐振腔的中红外电光调制器，其特 征在于:所述的第一石墨締层(41)和第二石墨締层(42)在微环谐振腔波导（3)处重叠，且被 Ξ氧化二侣(43)隔离。3. 根据权利要求1所述的基于石墨締-硫系玻璃微环谐振腔的中红外电光调制器，其特 征在于，所述的直光波导(2)和微环谐振腔波导(3)的材料是硫系玻璃，直光波导(2)与微环 谐振腔波导(3)之间的禪合间距为0.2~0.9、心I。4. 根据权利要求1所述的基于石墨締-硫系玻璃微环谐振腔的中红外电光调制器，其特 征在于，隔离层(43)的材料是Ξ氧化二侣;所述的基底层（1)材料为二氧化娃。5. 根据权利要求1所述的基于石墨締-硫系玻璃微环谐振腔的中红外电光调制器，其特 征在于，所述第一电极(44)和第二电极(45)的材质为金、银、铜、销、铁、儀、钻、钮之一或其 组合体。
【专利摘要】本发明公开了基于石墨烯-硫系玻璃微环谐振腔的中红外电光调制器，包括基底层，直光波导和微环谐振腔波导都埋入基底层，微环谐振腔波导的一段上表面铺设有第一石墨烯层、第二石墨烯层，第一石墨烯层和第二石墨烯层间铺设有隔离层，并分别从微环谐振腔波导两侧延伸出来分别连接第一电极和第二电极。本发明直光波导和微环谐振腔波导采用硫系玻璃作为波导材料，硫系玻璃具有良好的非晶态特性和热稳定性，且对中红外光谱具有较宽且平坦的透过窗口；通过外加偏置电压调谐石墨烯对光的吸收来调控直光波导与微环谐振腔波导之间的光耦合，实现对中红外光信号的调制。本发明且具有较高的调制深度、高调制速率、且与CMOS工艺兼容的优点。
【IPC分类】G02F1/035
【公开号】CN105549229
【申请号】CN201610151555
【发明人】陆荣国, 田朝辉, 寿晓峰, 叶胜威, 陈德军, 张尚剑, 刘永
【申请人】电子科技大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年3月16日