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　　一种基于石墨烯阵列的啁啾光栅

　　技术领域

　　本实用新型属于光学技术领域，涉及一种基于石墨烯阵列的啁啾光栅。

　　背景技术

　　当光栅在空间中呈周期性变化时，则被叫作布拉格光栅。当光栅的空间周期不再是常数，而是位置的函数时，例如，两相邻栅格在空间周期上彼此相差一固定的长度，则被叫作啁啾光栅。啁啾最早是指鸟的叫声，既鸟鸣音调的高低变化；而在物理上，啁啾是指物理量随时间或空间的变化。这里的啁啾光栅是指某光栅结构的周期是随空间变化的。另外，也可以让折射率随空间变化来形成啁啾光栅。啁啾光栅可被广泛应用于光滤波器、光纤激光器和传感器等。传统的啁啾光栅一旦成型以后，其结构参数就基本固定了，因此，很难通过外界参数对光栅性能参数进行调控。

　　实用新型内容

　　本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种基于石墨烯阵列的啁啾光栅，本实用新型所要解决的技术问题是如何使多层结构具有光低通滤波功能及截止波长和带宽具有灵活可调性。

　　本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于石墨烯阵列的啁啾光栅，其特征在于，包括两个电介质层一，两个电介质层一之间夹有一非周期光栅，所述非周期光栅包括若干电介质层二，相邻电介质层二之间、电介质层一与电介质层二之间均夹有一单层石墨烯；

　　由入射方向至出射方向，各电介质层二的厚度逐渐减小，相邻电介质层二之间的厚度差为固定常数。

　　进一步的，所述电介质层一和电介质层二为二氧化硅。

　　石墨烯作为一种超薄的二维材料，具有很好的导电性。可将单层石墨烯嵌入到电介质当中，进行非周期性排列，当相邻石墨烯的空间周期相差一常数时，即构成啁啾光栅。石墨烯的表面电导率可以通过化学势来灵活调节，则其等效折射率也可以通过石墨烯的化学势来调控。

　　当把基于石墨烯阵列的啁啾光栅应用于光低通滤波器时，其截止波长和带宽都可以通过石墨烯的化学势来调控。石墨烯的化学势与石墨烯的杂质掺杂浓度和施加在石墨烯上的外界门电压有关，因此，可以通过外界门电压来灵活调控光低通滤波器的截止波长和带宽。

　　将单层石墨烯嵌入到二氧化硅基质材料中，形成啁啾光栅结构。啁啾光栅由非周期石墨烯阵列和二氧化硅电介质组成；两相邻石墨烯的空间周期相差为常数。

　　石墨烯阵列形成许多谐振腔，当入射光波的波长刚好满足谐振条件时，会形成共振，则透射率曲线上出现共振峰，而长波长被抑制，形成截止波长。故该结构可应用于光低通滤波器。光低通滤波器的透射率、截止波长和带宽可以通过啁啾光栅的周期数、空间周期和石墨烯的化学势来调控。