石墨烯光栅结构表面等离子体的性能

为打破传统光学衍射极限限制,实现传输损耗小和光场的强局域性,基于石墨烯表面等离子体(graphene surface plasmons, GSPs)光波导技术,研究设计了一种基于石墨烯的周期性光栅结构.该结构由空气层、缓冲层、波导层和衬底层组成,利用泄漏模共振效应产生GSPs,并且分别利用品质因子和有效模式面积来分析GSPs性能.通过调整石墨烯材料特性参数(费米能级和载流子迁移率)来优化光栅结构中的GSPs性能.仿真结果表明:费米能级为0.63 eV时,GSPs性能最佳,空间局域性最强;提高载流子迁移率可以改善GSPs的传输损耗,使其拥有更长的传输距离,但对GSPs空间局域特性的影响不明显.

宽带/双频可切换的石墨烯太赫兹吸波器设计

设计了一款宽带/双频可切换的石墨烯太赫兹吸波器,该吸波器由周期性单元结构组成,包含石墨烯层、介质层和金属层.通过调节石墨烯的化学势,吸波器可以实现宽带吸收与双频吸收模式之间的切换.吸波器在宽带模式下0.98~1.51 THz频率区间内的吸收率达90%以上;双频模式下频率为1.35 THz和1.75 THz的吸收率分别为98.65%和99.60%.此外,该吸波器在0°~45°入射角范围内均能保持较好的吸波性能.