| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 硅光子学——机遇与挑战 | 第12-15页 |
| 1.2 石墨烯的兴起 | 第15-22页 |
| 1.2.1 石墨烯的发现 | 第16-17页 |
| 1.2.2 从石墨烯到基于石墨烯的硅光子学 | 第17-19页 |
| 1.2.3 从自由空间到光子集成 | 第19-22页 |
| 1.3 论文主要内容及创新性 | 第22-24页 |
| 1.3.1 主要内容 | 第22-23页 |
| 1.3.2 创新性 | 第23-24页 |
| 2 石墨烯光子学与光电子学基础 | 第24-33页 |
| 2.1 石墨烯的电子性质 | 第24-26页 |
| 2.1.1 石墨烯的能带结构 | 第24-25页 |
| 2.1.2 石墨烯的其他电子性质 | 第25-26页 |
| 2.2 石墨烯的线性光学性质 | 第26-30页 |
| 2.2.1 石墨烯的通用光电导率 | 第26-27页 |
| 2.2.2 石墨烯的光电导率模型 | 第27-30页 |
| 2.3 石墨烯表面等离子体光子学基础 | 第30-32页 |
| 2.4 本章小结 | 第32-33页 |
| 3 石墨烯-硅混合纳米光子集成波导 | 第33-47页 |
| 3.1 石墨烯-硅混合纳米光子集成波导的制作 | 第33-37页 |
| 3.1.1 硅纳米线工艺简介 | 第33-34页 |
| 3.1.2 石墨烯的转移、图形化及表征 | 第34-36页 |
| 3.1.3 金属电极的制作 | 第36-37页 |
| 3.2 石墨烯-硅混合纳米光子集成波导的光损耗 | 第37-40页 |
| 3.2.1 损耗系数的解析计算与数值仿真 | 第37-39页 |
| 3.2.2 损耗系数的测试结果 | 第39-40页 |
| 3.3 墨烯与硅的接触及其对波导性质的影响 | 第40-46页 |
| 3.3.1 石墨烯-硅异质结初探 | 第40-41页 |
| 3.3.2 墨烯-硅混合纳米光子集成波导的光致诱导透明效应 | 第41-46页 |
| 3.4 本章小结 | 第46-47页 |
| 4. 波导集成石墨烯光电探测器 | 第47-62页 |
| 4.1 墨烯光电探测机理 | 第47-49页 |
| 4.1.1 光电探测器的特性参数 | 第47-48页 |
| 4.1.2 墨烯光电探测的基本原理 | 第48-49页 |
| 4.2 波导型石墨烯光电探测器及其改进 | 第49-52页 |
| 4.2.1 发展及现状 | 第49-51页 |
| 4.2.2 改进思路 | 第51-52页 |
| 4.3 反射式波导集成石墨烯光电探测器的设计 | 第52-56页 |
| 4.3.1 石墨烯-硅混合纳米光子集成波导的结构设计 | 第53-54页 |
| 4.3.2 布拉格反射镜的设计 | 第54-55页 |
| 4.3.3 电极材料的选择和电极的设计 | 第55-56页 |
| 4.4 反射式波导集成石墨烯光电探测器的制作 | 第56-58页 |
| 4.5 反射式波导集成石墨烯光电探测器的测试结果及讨论 | 第58-61页 |
| 4.6 本章小结 | 第61-62页 |
| 5 石墨烯-硅混合纳米表面等离子体波导及器件 | 第62-75页 |
| 5.1 石墨烯表面等离子体的激发与传播 | 第62-64页 |
| 5.1.1 石墨烯表面等离子体的激发 | 第62-63页 |
| 5.1.2 石墨烯表面等离子体波导 | 第63-64页 |
| 5.2 槽形硅基石墨烯纳米表面等离子体波导及应用 | 第64-74页 |
| 5.2.1 中红外石墨烯表面等离子体光子学 | 第65-66页 |
| 5.2.2 槽形硅基石墨烯纳米表面等离子体波导 | 第66-67页 |
| 5.2.3 波导模式的尺寸效应 | 第67-70页 |
| 5.2.4 费米能级对波导性质的影响与光调制器 | 第70-72页 |
| 5.2.5 波导的色散特性 | 第72页 |
| 5.2.6 波导耦合与非对称方向耦合器光开关 | 第72-74页 |
| 5.3 本章小结 | 第74-75页 |
| 6 总结与展望 | 第75-77页 |
| 6.1 总结 | 第75-76页 |
| 6.2 展望 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-90页 |
| 作者简历 | 第90-91页 |
