طراحي و تحليل مدوله ساز نوري مبتني بر گرافن 4 لايه با استفاده از موجبر پلاسمونيكي دوگانه اي متعامد

Design and analysis of optical modulator based on 4-layer graphene using orthogonal hybrid plasmonic waveguide

مدوله سازهاي نوري كه سيگنال الكتريكي را به داده فتونيكي تبديل مي كنند عنصري مهم در ادوات الكترونيك نوري و مدارهاي مجتمع نوري مي باشند. اين مدوله سازها بايد داراي اندازه كم و فشرده با كارايي مدولاسيوني مناسب باشند. گرافن، نانو لايه دوبعدي از اتمهاي كربن در شبكه ي شش گوش با خواص الكتريكي و نوري شناخته شده ،ماده اي منحصر به فرد درطراحي مدوله سازهاي نوري فشرده است. در اين مقاله، يك مدوله ساز نوري گرافني 4 لايه با ساختاري متشكل از موجبر فلزي نقره و سيليكوني متعامد ارائه گرديد تا با فشردن ناحيه اندركنش ميدانهاي نوري باعث افزايش اثرمتقابل نور-گرافن گردد. نتايج، نشانگر عمق مدولاسيوني برابر با 44.1dB/µm در طول موج 1.55µm با ابعاد 3µm2  مي باشد.

Optical modulators that convert electrical signals into photonic data are an important element in optoelectronic devices and optical integrated circuits. These modulators should have small and compact size with suitable modulation efficiency. Graphene, a two-dimensional nano layer of carbon atoms in a hexagonal network with known electrical and optical properties, is a u by oknique material in the design of compact optical modulators. In this article, a 4-layer graphene optical modulator with a structure consisting of orthogonal silver and silicon metal waveguides was presented to increase the light-graphene interaction by compressing the interaction area of light fields. The results indicate a modulation depth equal to 44.1 dB/µm at a wavelength of 1.55 µm with a footprint of 3µm2.