本技术涉及电光调制器技术领域,具体涉及石墨烯氧化铟锡P‑N异质结的电光调制器及制备方法,包括电极、石墨烯层、ITO层、Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;间隔层、硅波导层、光输入端口和光输出端口;该电光调制器的石墨烯层具有极高的载流子迁移率,而ITO层也具有良好的电学性能,二者形成的异质结能够快速响应电场的变化,从而实现高速的电光调制,通过优化石墨烯‑ITO异质结的结构和电学参数,可以有效地提高消光比。例如,合适的所述石墨烯层数和所述ITO层的厚度可以使光信号在“0”和“1”状态下的对比度显著增大,由于所述石墨烯层和所述ITO层的光学和电学性能的协同作用,光信号在经过调制器时的能量损耗较小,降低了插入损耗。
背景技术
P-N异质结电光调制器是一种利用半导体材料中的P-N结在电场作用下产生的电光效应来调制光信号的器件。P-N异质结电光调制器在现代通信技术中扮演着重要角色,广泛应用于光纤通信系统中,用于实现电信号到光信号的转换,以及对光信号进行高速调制和信号处理。
传统电光调制器通常指的是使用块状铌酸锂材料制作的调制器,这些调制器在光子集成电路的发展中存在一些技术上的局限性,主要包括:体积较大、性能难提升和光场束缚能力差等缺点。而P-N异质结电光调制器通常具有更高的性能指标,尤其是在集成度和响应速度方面,这使得它们更适合高速光通信系统。
而结合异质结设计的诸多优点,异质结设计的电光调制器可以通过微纳加工技术实现微小化和集成化,使得整体尺寸更小,更适合在有限空间内应用。还可以根据需要调整其结构和性能,具有更大的灵活性和可调性,可以适应不同的应用场景和需求。通过优化设计实现更高的透射率和电导率,能够更精确地控制和传输。在制造过程中也可以采用更节能环保的材料和工艺,同时由于尺寸小巧,也可以减少能源消耗和资源浪费。
实现思路