1、隨著光信息傳輸與處理速度的高速發(fā)展，光纖器件微型化、集成化和低能耗化是光纖通信技術的發(fā)展趨勢。石墨烯具有超高的載流子遷移率，超快的弛豫過程，可調控的費米能級，還可以吸收很寬頻率范圍的入射光，非常適合于光纖器件的設計。本文提出了一種新穎的石墨烯-光纖復合結構，首次將石墨烯涂覆在空心光纖和光子晶體光纖的纖芯孔內表面上，利用有限元法對該結構的調制特性、濾波特性和偏振特性進行了分析。本文的主要內容如下：
　　首先，結合通信技術的發(fā)展歷史，

2、介紹了本課題的研究目的和意義，而且在查閱大量國內外相關文獻的基礎上，對基于石墨烯的光纖器件的研究現(xiàn)狀進行了綜合評述，總結了石墨烯和光纖的主要結合方式。
　　其次，從石墨烯的能帶結構出發(fā)，分析了石墨烯的線性光吸收和電光調制特性，并且介紹了分析光纖傳輸特性的解析方法和數(shù)值方法，重點介紹了本文所采用的有限元法，進一步給出了仿真軟件的模擬過程。
　　再次，設計了基于石墨烯涂覆空心光纖的調制器模型，利用有限元法研究了光纖的模場分布和電

3、致吸收特性，同時研究了空氣孔半徑、石墨烯層數(shù)和緩沖層對調制器性能參數(shù)的影響。
　　最后，設計了三種基于石墨烯涂覆光子晶體光纖的器件模型：第一種將石墨烯涂覆在圓形纖芯孔內表面上構成電吸收型調制器，分析光纖損耗隨化學勢的變化規(guī)律，研究其調制特性；第二種將石墨烯涂覆在圓形纖芯孔內表面上構成帶阻濾波器，分析光纖損耗隨波長的變化規(guī)律，研究其濾波特性；第三種是將石墨烯涂覆在橢圓形纖芯孔內表面上構成偏振器，分析TE和TM模式的損耗隨化學勢的變化