1 长春理工大学 光电工程学院, 长春130022
2 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 跨尺度制造技术重庆市重点实验室, 重庆 400714
3 长江师范学院 电子信息工程学院, 重庆 400814
为提高单层石墨烯薄膜电控太赫兹调制器的调制深度, 提出一种臂型金属网格微结构与石墨烯结合的太赫兹波透射调制器件.通过臂型金属网格结构激发的共振耦合场增强石墨烯与太赫兹波的相互作用, 使石墨烯在外加电压调制下对太赫兹波透射幅度的调制深度获得大幅提升.通过有限元仿真分析了金属结构参数对石墨烯与太赫兹波相互作用增强规律的影响, 理论结果表明, 臂型网格结构使石墨烯对太赫兹波透射幅度调制深度从7.7%提升到了28.2%.在理论结果的基础上, 基于光刻工艺完成了器件的结构制作, 实验测试中获得了24%的太赫兹幅度调制深度, 且调制深度曲线与理论仿真规律基本一致.
应用光学 太赫兹波 有限元分析 石墨烯 金属结构 调制 共振 Applied optics Terahertz wave Finite element analysis Graphene Metal structures Modulation Resnonace
西北大学 光子学与光子技术研究所, 西安 710069
基于表面等离子体共振原理，采用石墨烯超材料设计了开口环结构，用于调制太赫兹波.增加石墨烯的费米能级，改变开口环的开口距离，叠加多层石墨烯以增强石墨烯超材料的共振强度，进而增强太赫兹波调制，调制频率范围包括低频段和高频段.由于石墨烯费米能级的可调谐性，单层结构在高低两个频段的调制深度分别为81%和68%，多层结构在高低两个频段的调制深度分别增加到93%和95%，为动态调制提供了可能.该设计为调制器、吸收体等太赫兹器件的设计提供了指导和借鉴.
超材料 等离子体 共振 调制深度 石墨烯 Metamaterial Plasmonic Resnonace Modulation depth Graphene
