基于中红外双曲超材料的高速高效片上光电调制器

电磁波谱的中红外(MIR)区域,特别是3-5µm的波长,因其在化学和生物传感、自由空间通信、国防安全等领域具有独特的应用而备受关注。随着数据流量的指数级增长,片上通信和信息处理技术正成为当前信息增长时代的主导技术。由于MIR范围的片上参数化处理器具有高效、紧凑、低功耗的优势,因此,实现一个MIR光子集成电路(PICs)平台是非常重要的。近年来,MIR技术发展迅速,出现了许多集成的MIR器件,如片上MIR源、光电探测器、传感器、频率梳、辐射热计等。然而,目前大多数的MIR系统都是由分立元件组装而成,高速高效的片上MIR电光(EO)调制器的研究还有待探索。

近日,来自浙江大学的Dongdong Li等人提出了一种基于利用石墨烯和六方氮化硼堆叠的中红外双曲超材料的片上电光调制器。调制区域的长度仅为60nm,集成在由双曲超材料构成的等离子体波导上。通过对微小信号频响模型的详细研究,验证最大调制深度可达30 dB, 且3dB调制速度可达50 GHz。相关工作发表在《PHYSICAL REVIEW APPLIED》上。文章链接:10.1103/PhysRevApplied.16.034002。

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