1、以被运用于图像处理的系统应用中去。,等人的研究团队在年在上发表了篇基于双层石墨烯的光调制器，该调制器将石墨烯和硅波导耦合，通过石墨烯来调节硅波导中波束的不同吸收率来实现调制目的。该调制器具有体积小，调制器带宽非常高等优点。但该调制器结构复杂，制备工艺较为复杂。等利用石墨烯的场增强效应，并结合多层材料制作了种超材料，使用该超材料制作的调制器具有可以达到的调制深度，万方数据中国计量学院硕士学位论文通过实验证明该调制器的调整速率能够达到。可以看到，目前基于石墨烯的光电调制器的研究工作已经取得了很多的成果，但其调制速率却依然不够理。

2、的半导体，石墨烯电导率的可调性范围更广。目前石墨烯凭借其独特的载流子特性和优异的电学性能，成为太赫兹波调制器设计的理想材料。年，等制备了基于石墨烯的反射型平面调制器，该调制器以蓝宝石为衬底，以置于蓝宝石之上的石墨烯为有源区，通过施加偏置电压来改变石墨烯的化学势，并且通过合理地控制基板厚度来达到光波调制的效果。该调制器能实现至的频率调制，调制深度小于。年，等人。关键词石墨烯等效电路调制器太赫兹分类号万方数据出这种调制器在载波为时，当调制信号电压由变化到时，理论调制深度可达，由于两层石墨烯层之间的串联增加了器件的电阻，使得调制。

3、兹波调制器设计的理想材料。年，等制备了基于石墨烯的反射型平面调制器，该调制器以蓝宝石为衬底，以置于蓝宝石之上的石墨烯为有源区，通过施加偏置电压来改变石墨烯的化学势，并且通过合理地控制基板厚度来达到光波调制的效果。该调制器能实现至的频率调制，调制深度小于。年，等人设计并制作了基于石墨烯的调制器，通过调整施加在单层石墨烯上的偏置电压来改变石墨烯的化学势，从而影响石墨烯对太赫兹波的吸收。所设计的调制器的调制深度分别达到了和，并且具有时间短，功率容量大等优点，具有定的实用性。后来这种性能良好的调制器被制作成的调制器阵，这种调制器阵。

4、江大学杨冬晓教授等领导的太赫兹研究团队分别提出了直接调制太赫兹量子级联激光器和电控光子晶体对太赫兹波进行调制等。不难发现，现有的太赫兹波调制器调制速度低，无法适应太赫兹波通信的需求，所以非常有必要研究种高性能的太赫兹波调制器以满足未来太赫兹波技术应用发展需要。石墨烯具有线性的无带隙的能带结构，并表现出非常高的费米速率。不同于传统的金属材料，石墨烯的载流子浓度和费米能级可以通过外加静电场或者进过化学掺杂来改变，这特性赋予了石墨烯可调的特点，因此可以运用于多种可调性器件的设计中去。并由于其对称的能带结构，相比于般载流子只为电子。

5、波进行调制等。不难发现，现有的太赫兹波调制器调制速度低，无法适应太赫兹波通信的需求，所以非常有必要研究种高性能的太赫兹波调制器以满足未来太赫兹波技术应用发展需要。石墨烯具有线性的无带隙的能带结构，并表现出非常高的费米速率。不同于传统的金属材料，石墨烯的载流子浓度和费米能级可以通过外加静电场或者进过化学掺杂来改变，这特性赋予了石墨烯可调的特点，因此可以运用于多种可调性器件的设计中去。并由于其对称的能带结构，相比于般载流子只为电子的半导体，石墨烯电导率的可调性范围更广。目前石墨烯凭借其独特的载流子特性和优异的电学性能，成为太赫。

6、想。而调制速率的限制主要源自器件之间的串联所造成的时间常数。因此，通过减小石墨烯与金属的接触电阻可以进步提高基于石墨烯调制器的调制速率。本论文的研究内容正如节所述，石墨烯在太赫兹调制器领域有着巨大的应用前景。如何设计和分析基于石墨烯的太赫兹调制器时目前的研究热点之。通过均匀传输线上电压电流的等效模型，建立了自由空间内石墨烯的等效电路，并利用该电路分析了石墨烯的屏蔽效应，为石墨烯的应用与研究开辟了新的道路，但是该等效电路却没有被应用于实际的基于石墨烯器件的设计中。针对上述问题，首先利用自由空间内石墨烯的等效电路和均匀平行平板。

7、的时间变长，减少了它的调制带宽。该调制器的调制带宽为种基于双层石墨烯的反射型调制器。该结构避免了多层石墨烯使用时对层数的限制，并且能提供更大的调制深度。根据硅二氧化硅基底上的多层石墨烯结构的等效电路建立了该调制器的等效电路。通过它的等效电路，计算出种基于双层石墨烯的反射型调制器。该结构避免了多层石墨烯使用时对层数的限制，并且能提供更大的调制深度。根据硅二氧化硅基底上的多层石墨烯结构的等效电路建立了该调制器的等效电路。通过它的等效电路，计算出这种调制器在载波为时，当调制信号电压由变化到时，理论调制深度可达，由于两层石墨烯层之。

8、的内容结构安排如下第章简介石墨烯在国内外的研究现状和太赫兹波调制器的国内外的研究现状，特别论述了石墨烯在太赫兹调制器中的应用前景和目前的研究现状。第二章首先，分析了无电磁场偏置电场偏置以及电磁场偏置下石墨烯的电导率模型，为分析和设计基于石墨烯的太赫兹调制器奠定了基础。然后，结合自由空间石墨烯的等效电路和均匀介质平行平板波导的等效传输线模型，建立了硅二氧化硅基底上的单层石墨烯和多层石墨烯结构的等效电路，并且对上述等效电路进行了简化。最后，比较了等效电路法光学散射矩阵法和等效电路法这三种方法。结果表明，在分析石墨烯屏蔽效应时，。

9、间的串联增加了器件的电阻，使得调制器的时间变长，减少了它的调制带宽。该调制器的调制带宽为。关键词石墨烯等效电路调制器太赫兹分类号万方数据由于受到自身电极结构电容的影响，最大调制速率只有几。年丹麦利用光激励镀膜硅平板波导结构观测到了对太赫兹波的调制，调制深度达到年万方数据中国计量学院硕士学位论文德国大学等人采用电压控制超材料阵列获得调制深度为，调制速度为太赫兹波调制器。国内中科院上海微系统所信息功能材料国家重点实验室曹俊诚教授和浙江大学杨冬晓教授等领导的太赫兹研究团队分别提出了直接调制太赫兹量子级联激光器和电控光子晶体对太赫。

10、和，性能优越。通过进步的优化，使得调制深度和调制带宽分别上升到了和。设计了种基于石墨烯的反射型调制器。利用硅二氧化硅基底上的单层石墨烯结构的等效电路计算了该透射型调制器的调制效果载波为时，当调制信号电压由变化到万方数据中国计量学院硕士学位论文时，理论调制深度可达，调制带宽为。利用氧化铝镀层物理地分隔两个单层石墨烯，并将这种结构应用于反射型调制器的设计中，设计了种基于双层石墨烯的反射型调制器。利用上述硅二氧化硅基底上的多层石墨烯结构的等效电路，计算了其调制效果载波为时，当调制信号电压由变化到时，理论调制深度为，调制带宽为。本。

11、等效电路法是种适用范围广泛计算精确简单易用的分析方法。第三章基于偏置电场对石墨烯电导率的调控作用，设计和分析了基于石墨烯的透射型调制器。该调制器由石英玻璃基片单层石墨烯薄膜和二氧化硅硅构成。利用硅二氧化硅基底上的单层石墨烯结构的等效电路，分析了调制器的调制深度，其结果与光学散射矩阵法的计算结果致。理论分析的结果表明，载波为时，当调制信号电压由变化到时，理论调制深度可达，调制带宽为，性能优越。通过进步的优化，即使用两层石墨烯重叠的结构，使得调制深度上升到了，并且由于两层石墨烯的电阻小于单层石墨烯，使得调制带宽上升到了。第四章。

12、质波导的等效传输线模型，建立了硅二氧化硅基底上的单层石墨烯结构的等效电路和多层石墨烯结构的等效电路，并通过上述等效电路，设计和分析了三种基于石墨烯的太赫兹调制器。主要的研究内容如下在研究石墨烯电导率和自由空间内石墨烯的等效电路的基础上，通过结合均匀平行平板介质波导的等效传输线模型，建立了硅二氧化硅基底上的单层石墨烯结构的等效电路和多层石墨烯结构的等效电路。设计了种基于石墨烯的透射型调制器。利用硅二氧化硅基底上的单层石墨烯结构的等效电路计算了该透射型调制器的调制效果载波为时，当调制信号电压由变化到时，调制深度和调制带宽分别为。

参考资料：

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