[发明专利]基于石墨烯光波导的全光调制器及其调制方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯的全光调制器，其特征在于，所述调制器包括光波导，在所述光波导的部分表面上设置有石墨烯；

所述光波导为光子晶体波导，所述光子晶体波导包括底座，以及在底座上表面设置的柱状结构单元；

其中，所述柱状结构单元为在底座的长度方向上设置的至少2列柱状结构单元，在所述至少2列柱状结构单元之间形成至少1个线缺陷，光被限制在上述线缺陷中传输；所述柱状结构单元具有圆柱形截面，且其轴向垂直于底座上表面，在柱状结构单元的所有表面上均设置有石墨烯，其中包括在所述柱状结构单元的侧壁上设置有石墨烯。

2.一种基于石墨烯的全光调制器，其特征在于，所述调制器包括光波导，在所述光波导的部分表面上设置有石墨烯；

所述光波导为光子晶体波导，所述光子晶体波导包括底座，以及在底座内设置的孔状结构单元；

其中，所述孔状结构单元为在底座的长度方向上设置的至少2列孔状结构单元，在所述至少2列孔状结构单元之间形成至少1个线缺陷，光被限制在上述线缺陷中传输；所述孔状结构单元为从底座上表面贯穿到下表面形成的通孔，其具有圆柱形截面，且其轴向垂直于底座上表面；在所述孔状结构单元的所有表面上均设置有石墨烯，其中包括在所述孔状结构单元的侧壁上设置有石墨烯。

3.根据权利要求1或2所述的调制器，其特征在于，石墨烯层数在1层到20层之间。

4.一种采用权利要求1-3任一项所述的调制器的调制方法，其特征在于，使用两束波长不同的光，同时通过所述调制器，并通过其中一束光调制另一束光的信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，两束波长不同的光包括泵浦光和信号光，其中，泵浦光的波长比信号光的波长更短。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过泵浦光来调制信号光的信号。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：

1)泵浦光和信号光分别通过第一光路和第二光路，并由耦合器合束成一束光通过第三光路；

2)设置第四光路，第三光路和第四光路分别与所述调制器的入射端和出射端对准耦合；

3)减弱泵浦光强或关闭泵浦光，此时信号光被所述调制器吸收，第四光路没有信号光输出，信号光处于“关”状态；

4)打开泵浦光或增强泵浦光，此时所述调制器吸收泵浦光，而不吸收信号光，信号光从第四光路输出，信号光处于“开”状态；

5)连续调制泵浦光强度，可以连续调制信号光强，达到全光调制效果。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述泵浦光为连续脉冲光。