1、電光調(diào)制器是光纖通信系統(tǒng)中的核心元件，具有速率高、寬帶寬、尺寸小和易集成等特性的電光調(diào)制器是研究重點(diǎn)。傳統(tǒng)的電光調(diào)制器主要是利用LiNbO3或III-V族材料的電致折射率效應(yīng)實(shí)現(xiàn)高速的電光調(diào)制，但面臨著尺寸大、集成度低、制作成本高等問題。硅基光調(diào)制器利用廉價(jià)的硅材料和成熟的硅基工藝，具有光電子與微電子混合集成的潛力，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高速率、寬帶寬和尺寸小、可集成的電光調(diào)制尤為重要。
　　本論文以基于微環(huán)諧振結(jié)構(gòu)的硅基電光調(diào)制器作為研究對(duì)象

2、，重點(diǎn)研究了內(nèi)嵌式石墨烯-硅基微環(huán)電光調(diào)制原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和器件仿真，主要內(nèi)容為以下幾方面：
　　1、研究了硅基光波導(dǎo)的耦合模方程，得到了硅基微環(huán)諧振結(jié)構(gòu)的理論模型，分析了微環(huán)參數(shù)，包括微環(huán)半徑、耦合波導(dǎo)間距、微環(huán)損耗對(duì)于微環(huán)諧振器的影響，并分析了石墨烯-硅基微環(huán)電光調(diào)制的工作原理，為石墨烯-硅基微環(huán)電光調(diào)制器設(shè)計(jì)提供參考；
　　2、設(shè)計(jì)了內(nèi)嵌式雙層石墨烯-硅基波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，利用有限元分析法，建立了石墨烯-硅基波導(dǎo)的有效折射率隨電

3、壓變化的關(guān)聯(lián)關(guān)系，得到石墨烯-硅基電光調(diào)制器的TE和TM模電光調(diào)制特性。利用該波導(dǎo)設(shè)計(jì)了一種石墨烯-硅基微環(huán)電光調(diào)制器，通過優(yōu)化內(nèi)嵌石墨烯在波導(dǎo)中的位置、隔離層厚度、隔離層材料和波導(dǎo)尺寸、環(huán)波導(dǎo)與直波導(dǎo)間距，得到了速率高、寬帶寬和小尺寸的石墨烯-硅基微環(huán)電光調(diào)制器；
　　3、為了進(jìn)一步增強(qiáng)石墨烯與光波的相互作用，提出了內(nèi)嵌多層石墨烯的硅基波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，對(duì)比不同層參數(shù)，發(fā)現(xiàn)四層石墨烯硅基波導(dǎo)最優(yōu)，結(jié)果表明，內(nèi)嵌式四層石墨烯-硅基微環(huán)調(diào)制