[发明专利]一种石墨烯马赫-曾德尔强度调制器及其线性化方法

权利要求书

1.一种石墨烯马赫-曾德尔强度调制器，其特征在于：包括第一调制臂(1)、第二调制臂(2)、第一正电极(3)、第二正电极(4)、负电极(5)和衬底层(11)，第一调制臂(1)和第二调制臂(2)为石墨烯脊型波导(12)，且两调制臂构成马赫-曾德尔干涉结构；

所述石墨烯脊型波导(12)从上到下依次包括第一脊部(6)、石墨烯层(8)、第二脊部(7)；第一脊部(6)与石墨烯层(8)被第一隔离层(9)隔离，第二脊部(7)与石墨烯层(8)被第二隔离层(10)隔离；

所述第一正电极(3)和第二正电极(4)分别位于第一调制臂(1)和第二调制臂(2)石墨烯脊型波导(12)延伸出的石墨烯层(8)上，负电极(5)位于石墨烯脊型波导(12)延伸出的第一隔离层(9)上；

通过第一正电极、第二正电极和负电极分别给上下两臂施加不同的偏置电压。

2.根据权利要求1所述的石墨烯马赫-曾德尔强度调制器，其特征在于：所述石墨烯脊型波导(12)中的石墨烯层(8)与第二隔离层(10)从第二脊部(7)和衬底层(11)的上表面延伸出来，并由石墨烯层(8)与电极相连。

3.根据权利要求1所述的石墨烯马赫-曾德尔强度调制器，其特征在于：所述第一脊部(6)、第二脊部(7)的材料为硅、锗、锗硅合金或III-V族半导体。

4.根据权利要求1所述的石墨烯马赫-曾德尔强度调制器，其特征在于：所述衬底层(11)、第一隔离层(9)、第二隔离层(10)的材料为硅氧化物、硅氮氧化物、硼氧化物或六方硼氮氧化物。

5.一种石墨烯马赫-曾德尔强度调制器线性化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：确定第一脊部(6)的厚度h1、宽度w1，第二脊部(7)的厚度h2、宽度w2，第一隔离层 (9)的厚度h3、宽度w3，第二隔离层(10)的厚度h4、宽度w4，第一调制臂(1)和第二调制臂(2) 的长度L；

步骤2：根据步骤1中所得参数设计石墨烯马赫-曾德尔电光调制器，将调制器的任意调制臂的偏置电压固定为v0，该臂记为调制臂1，将另一调制臂记为调制臂2，从调制器的输入端入射恒定功率的TE模式的光波，改变调制臂2的偏置电压v 1，测量该调制器的输出光功率，得到调制器的透射光功率随偏置电压变化的曲线，即为该石墨烯马赫-曾德尔电光调制器的传输函数；

步骤3：利用步骤2中的传输函数，寻找加载在调制臂2上使得三阶交调失真项最小和无杂散动态范围最大的最佳偏置电压，最终得到高线性度的石墨烯马赫-曾德尔电光调制器。