摘要
光调制器件是实现高速、大容量光纤通信的关键器件，如何提高光调制器的性能一直受到国内外研究学者的关注。自从石墨烯等二维材料被发现，石墨烯优异的特性使其在光学方面拥有极大的潜力。将石墨烯的光电特性与光纤结合，可以实现新型光纤器件。为了充分利用石墨烯材料，本文将石墨烯与反谐振光纤结合，研究石墨烯反谐振光纤的光学特性及全光调制特性，并制备全光调制器。 在总结了石墨烯光纤光调制器的国内外研究现状基础上，本文设计并提出了石墨烯与反谐振光纤结合的全光调制器，围绕石墨烯反谐振光纤的理论仿真、制备、熔接和全光调制特性展开了研究，本文的主要内容包括： 首先，分析和仿真了石墨烯、反谐振光纤和石墨烯反谐振光纤的特性，研究了石墨烯对反谐振光纤的光学特性以及调控特性的影响，为全光调制特性的研究奠定了理论基础； 其次，研究了石墨烯反谐振光纤的制备与表征方法，通过化学气相沉积法在硅基反谐振光纤空气孔壁直接生长石墨烯层，研究不同生长参数对生长的石墨烯的层数与质量的影响，最终生长出较均匀、层数可控的石墨烯层； 然后，研究了反谐振光纤、石墨烯反谐振光纤与单模光纤的熔接技术，分析了产生损耗的原因，并通过不同的熔接参数与不同的熔接方法进行了石墨烯反谐振光纤与单模光纤熔接实验，寻找最佳的熔接参数及熔接方法； 最后，搭建了全光调制测试系统，设计和测试了不同耦合方式下的全光调制特性、不同泵浦光与信号光下的全光调制特性，并通过实验研究了不同方式下全光调制的调制深度。
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