1.一种石墨烯全光调制器,其特征在于,包括薄硅槽波导(100)、模式转换器单元(200)以及二氧化硅衬底(300),薄硅槽波导(100)和模式转换器单元(200)位于二氧化硅衬底(300)上;薄硅槽波导(100)两侧分别连接有一组模式转换器单元(200),两组模式转换器单元(200)对称分布于薄硅槽波导(100)两侧;模式转换器单元(200)包括薄硅光栅耦合器(201)、薄硅直波导(202)以及薄硅模式转换器(203),薄硅光栅耦合器(201)连接薄硅直波导(202),薄硅直波导(202)连接薄硅模式转换器(203),薄硅模式转换器(203)连接薄硅槽波导(100);薄硅槽波导(100)上覆盖有石墨烯-六方氮化硼异质结(400);薄硅槽波导(100)的宽度w1为10nm-30nm,薄硅槽波导(100)的硅柱宽度w2为300nm-400nm。
2.根据权利要求1所述的石墨烯全光调制器,其特征在于,薄硅光栅耦合器(201)的高度h1和薄硅槽波导(100)的高度h3一致。
3.根据权利要求2所述的石墨烯全光调制器,其特征在于,薄硅光栅耦合器(201)的刻蚀为全刻蚀,刻蚀深度为h1。
4.根据权利要求3所述的石墨烯全光调制器,其特征在于,薄硅直波导(202)的高度h2与薄硅槽波导(100)的高度h3一致。
5.根据权利要求4所述的石墨烯全光调制器,其特征在于,石墨烯-六方氮化硼异质结(400)的覆盖面积与薄硅槽波导(100)的面积相同。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的石墨烯全光调制器,其特征在于,薄硅光栅耦合器(201)的高度h1、薄硅直波导(202)的高度h2、薄硅模式转换器(203)的高度h4和薄硅槽波导(100)的高度h3相等,均为50nm-150nm;和/或薄硅模式转换器(203)的转换长度L1为500mm-700nm。
7.如权利要求1至6中任一项所述的石墨烯全光调制器的应用,将光纤中模式耦合进入薄硅槽波导的应用,其特征在于,将信号光与泵浦光输入光纤中,通过薄硅光栅耦合器(201)将信号光与泵浦光耦合进入薄硅直波导(202),并通过薄硅模式转换器(203)耦合输入进薄硅槽波导(100)中。
8.如权利要求1至6中任一项所述的石墨烯全光调制器的应用,进行全光调制的应用,其特征在于,包括以下步骤:S100、将信号光与泵浦光输入光纤;S200、光信号输入模式转换器单元(200)进行光信号的耦合以及模式转换,并输入至薄硅槽波导(100)中;S300、在薄硅槽波导(100)中,因为石墨烯材料的泡利不相容原理,能量小的信号光被能量大的泵浦光调制:S400、与步骤S100至S300的光信号输入模式转换器单元(200)的方法相同,被调制后的光信号,从薄硅槽波导(100)另一端经过对称的模式转换器单元(200)输出并耦合至光纤。
9.根据权利要求8所述的石墨烯全光调制器的应用,其特征在于,步骤S200中,光信号输入模式转换器单元(200)进行模式转换,并输入至薄硅槽波导(100)中,具体包括:S201、将光信号耦合进薄硅光栅耦合器(201);S202、光信号通过薄硅直波导(202)进入薄硅模式转换器(203);S203、光信号在薄硅模式转换器(203)中转换为薄硅槽波导(100)中的光信号,从而完成模式的转换;S204、模式转换后的光信号输入至薄硅槽波导(100)中。