کاربردِ تعامل اثر ضریب شکست نزدیک به صفر در گرافن و ito برای طراحی مدولاتورهای نوری کم مصرف و پرسرعت

در این پژوهش با به کارگیری گرافن در ساختار یک موجبر نوری فعال با چیدمان فلز-اکسید- نیمه هادی (mos)مبتنی بر اکسید قلع آلاییده با ایندیوم (ito) و ترکیب رفتار ضریب شکست نزدیک به صفر (enz) در این دو ماده، مدولاتوری نوری جدیدی با مشخصات ارتقا داده شده، ایجاد شده و امکان مدولاسیون موثر نور با مصرف توان کم و سرعت بالا فراهم شده است. برای این منظور ابتدا در طراحی موجبر فعال، اثر بروز همزمان enz در ito و گرافن بر تغییر ضریب شکست موثر موجبر به حداکثر مقدار خود رسانده شده و سپس از موجبر فعال طراحی شده برای طراحی مدل های مختلف مدولاتور نوری شامل مدولاتورجذبی ساده و مدولاتور ماخ زندر(mzm) استفاده شده است. علاوه بر این با استفاده از ساختار mzi و موجبر پیشنهادی امکان مدولاسیون های پیچیده qam نیز فراهم شده است. مدولاتور جذبی ساده طراحی شده با این روش، در طول موج 1550 نانومتر، نسبت تمایز 10.43db، تلفات الحاقی 2.6db و انرژی مصرفی 0.88fj/bit را داراست. علاوه براین نشان داده شده است که مدولاتورماخ زندر طراحی شده با طول فعال 3µm، دارای نسبت تمایز 27.1db، تلفات الحاقی 3.95db، انرژی مصرفی 11.98fj/bit و=2.72v. µm vπlπاست.