隨著密集波分復用系統(tǒng)的發(fā)展以及全光通信的提出,基于全光傳輸模式的全光開關和全光緩存器應運而生。相較于現(xiàn)階段光電光傳輸模式的光電器件,全光器件具有更低的運行成本、更快的速度、更高的效率、更大的傳輸容量等優(yōu)勢。加之類電磁誘導透明（Electromagnetically induced transparency,EIT）效應具有誘導慢光和增強光學非線性特性,因此基于類EIT效應的全光器件將會成為下一代全光通信的研究重點,尤其是處于核心地位的全光開關。立足于上述大背景,我們提出了基于類EIT效應的光子晶體馬赫澤德干涉（Mach-Zehnder Interferometer,MZI）全光開關,并對類EIT效應與表面等離激元（Surface plasmon polaritions,SPPs）現(xiàn)象結合衍生出的等離激元誘導透明（Plasmon-induced transparency,PIT）效應進行性質(zhì)和應用研究。本論文主要工作內(nèi)容如下:（1）在波導器件結構層材料選擇上,篩選出了具有更高非線性系數(shù)和更高響應速度的III-V族化合物InGaP材料,在全光開關結構設計上,提出了集成類EIT效應的光子晶體... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

碳單質(zhì)的晶體結構（引自文獻[29]）

圖 1-5 石墨烯的能譜圖（引自文獻[32]）中期，戈登·摩爾(Gordon Moore)預言單芯片上所容納的元器件一番，這就是著名的摩爾定律(Moore's law)，該定律的主要矛石墨烯由于 SP2雜化，雜化的三個軌道與其它碳原子共價鍵相軌道共同在垂直于共價鍵平面方向上形成了離域的大 π 鍵，因上與金屬銅類似表現(xiàn)出良好的導電性，是一種半金屬。根據(jù)已在室溫下其電子遷移率高達 1.5 105cm2/(V.s)[36]，高于商用硅。另外，由于石墨烯特殊的量子遂道效應使之成為一種良好的 106S/m[37]。因此，石墨烯被認為是繼半導體硅之后可以續(xù)寫料。，英國曼徹斯特大學 A. K. Geim 課題組在 Science 上撰文，指出單層石墨烯在波長 450 nm-750 nm 范圍內(nèi)具有恒定的吸光率 2對應的測試結果見圖 1-6[38]。有趣的是，每增加一層石墨烯對

擴散到基底材料表面，結晶生長一層石墨烯，主要有電弧放電成法[46]、氣相沉積法[47]和溶劑熱法[48]。鑒于石墨烯制備的成熟化，我途徑可以更高效的獲取到單層或者多層石墨烯。面，我們以合肥微晶材料科技有限公司所提供的銅基底石墨烯(WJC要說明一下石墨烯的轉(zhuǎn)移。圖 1-9 給出了銅基石墨烯的轉(zhuǎn)移步驟，首先的銅基石墨烯樣品上旋涂 200 nm 厚的甲基丙烯酸甲脂(PMMA)光刻膠烯。然后把銅基放入大理石刻蝕液(15 g 無水硫酸銅+50 ml 濃鹽酸+50，觀察銅基變化，先是背面的石墨烯去除，然后緊接著金屬銅減少，，刻蝕液中就只剩下單層石墨烯和旋涂的 PMMA 薄膜了，反復使用去結構中的化學雜質(zhì)進行清洗，把清洗干凈的石墨烯/PMMA 薄膜轉(zhuǎn)移到此處目標基底以二氧化硅為例，然后放在 180 度的熱板上進行干燥處后，把烘干后的目標樣品放入熱的丙酮溶液中 1 個小時，用于 PMMA，至此，石墨烯從銅箔表面轉(zhuǎn)移到目標基底表面[49]。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]石墨烯:單原子層二維碳晶體——2010年諾貝爾物理學獎簡介[J]. 朱宏偉.  自然雜志. 2010(06)
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博士論文
[1]金屬納米腔耦合波導的光學特性及光子器件研究[D]. 陸華.中國科學院研究生院（西安光學精密機械研究所） 2013

碩士論文
[1]基于FDTD的二維超材料的電磁器件仿真與設計[D]. 鄭亮.云南大學 2011



本文編號：3480576