硅/石墨烯拓扑光子芯片

电可调太赫兹传输

通过栅压动态调控太赫兹波的振幅与相位，在拓扑保护波导中实现可重构调制，为有源片上通信与传感提供新平台。

孙怡雯 · Qingxuan, Xie · Ma, Jingwen · Zhijie, Mei · 范姝婷 · Wenjing, Ma · 钱正芳 · Yu, Chen · Junle, Qu · Jianbin, Xu · 刘旭东

Laser and Photonics Reviews 2025

参数信息

调制深度

36 dB

技术优势

电学调控

通过改变石墨烯费米能级，主动调节拓扑光子绝缘体的能带结构，从而实现太赫兹波振幅和相位的电学控制。

高调制深度

在马赫-曾德尔干涉仪中，仅用相同尺寸石墨烯控制一个分支，即在277.06 GHz处实现36 dB调制。

拓扑保护

波导基于拓扑保护设计，可抑制背散射和缺陷引起的损耗，适合大规模片上集成。

应用场景

• 太赫兹通信：提供高速、可电调的太赫兹信号调制，支持大容量无线通信。
• 片上调制器阵列：该技术有望形成高速率、大规模片上调制器阵列。
• 太赫兹传感：电调相位与振幅可增强太赫兹传感系统的灵活性与灵敏度。
• 拓扑光子学：利用拓扑保护特性，为太赫兹波段有源非厄米拓扑研究提供新思路。