[發明專利]基于石墨烯D型雙芯光纖M-Z調制器及其制備方法

在審

• 申請號: 201911138998.0
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN111045228A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 陳明;張佑丹;苑立波
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;G02F1/00;G02F1/225
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于石墨烯D型雙芯光纖M-Z調制器及其制備方法。其特征是：它由V型槽1、雙芯光纖3、環氧膠4、金屬電極5、H-BN過渡層6以及石墨烯層7組成。所述系統中將雙芯光纖3放置于V形槽1內，用環氧膠4固定后，在垂直于雙芯光纖3長度方向進行側拋，得到D型雙芯光纖結構；在側拋區沉積石墨烯層和H-BN過渡層6襯底，再在襯底上再涂覆石墨烯層7，在H-BN過渡層6上制備金屬電極；最后通過在雙芯光纖3的側拋區前后兩端用熔融拉錐的方法制備耦合器8，分別為輸入端耦合器8-1及輸出端耦合器8-2，用以在兩個纖芯光路上構造M-Z干涉儀。當雙芯光纖3中某一纖芯入射強度為P₀的光波時，經輸入端耦合器8-1后分成兩束，并分別進入雙芯光纖3中兩個纖芯中繼續傳輸。改變金屬電極5所施加電壓大小，引起石墨烯層7折射率的改變，從而使雙芯光纖3的調制臂的有效折射率發生改變，進而使兩路光波間產生附加相位差。通過相應的外加信號，能夠實現兩路光波間相位差在0-2π之間的連續變化，從而實現輸出光強在0-P₀之間的連續性調制。

2.根據權利要求1所述的基于石墨烯D型雙芯光纖M-Z調制器及其制備方法，其步驟如下：

1)將雙芯光纖3放置于專門設計的與雙芯微結構光纖外徑相匹配的V形槽1內，用環氧膠4固定；

2)在垂直于雙芯光纖3長度方向進行拋磨得到D型雙芯光纖結構，在側拋區沉積一層石墨烯層7和一層H-BN過渡層6襯底，再在襯底上再涂覆一層石墨烯層7；

3)在H-BN過渡層6制備金屬電極5。該金屬電極5結構由源極、漏極、雙層石墨烯層7以及在雙層石墨烯之間涂敷的H-BN過渡層6組成。在H-BN過渡層6制備金屬電極5，該金屬電極5的源極與上層石墨烯層接觸，而漏極與下層石墨烯接觸，其寬度是從雙芯光纖3延伸至V型槽1兩側的頂端。

4)在雙芯光纖3側拋區的前端和后端通過熔融拉錐的方法，使得雙芯光纖3中的兩個纖芯互相靠近，構成耦合器8，分別為輸入端耦合器8-1及輸出端耦合器8-2。從而研制基于石墨烯D型雙芯光纖M-Z調制器。