CN110147000A - 一种基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器 - Google Patents
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Abstract
一种基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器，属于基于石墨烯的平面光波导吸收型光调制器技术领域。由衬底层、有机聚合物波导下包层、第一有机聚合物波导芯层、第一石墨烯层、电介质绝缘层、第二石墨烯层、第二有机聚合物波导芯层、有机聚合物波导上包层、左电极和右电极组成。本发明采用有机聚合物材料进行波导结构的设计，并将石墨烯层转移到波导芯层的中间，使石墨烯能够与光的相互作用增强，以实现更快速的载流子迁移速率，提高光调制器的工作速率，可以在使用无电光效应的有机聚合物材料时，通过偏执电压对石墨烯化学势的调控，也能实现电光调制器的功能，从而达到降低器件成本的目的。
Description
技术领域
本发明属于基于石墨烯的平面光波导吸收型光调制器技术领域，具体涉及一种以硅作为衬底、有机聚合物材料作为波导芯层和包层材料的基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器。
背景技术
近年来伴随大数据、云计算等技术不断应用于信息通讯中，使得信息化进程不断加快，这也导致了通信业务出现井喷式的增长。根据相关数据显示，百度、阿里、移动、联通等数据中心需要处理的数据信息流量正在逐年递增，这一趋势使得人们对具有高速率信号传播和调制功能的光模块需求飞快增长。光调制器在光通信系统中有着不可或缺的作用，是整个光通信系统架构中不可或缺的一环。
在光纤通信系统及光互连中，光调制器是重要的光学器件之一，其具有体积小、与光纤耦合损耗较低、良好的环境兼容性等优势，其工作原理是将载有特定信息编码的电信号加载到光波上，调节波导中光信号的吸收或者相位的改变，从而达到对光波编码的目的。光调制器按照其调制方式可划分为热光、电光、声光调制器等几类，其所应用的基本理论是由于不同材料的热光、电光、声光等效应。在目前的光通信网络中，光调制器按照其制作材料的不同，主要分为InP基光调制器、铌酸锂光调制器、硅基光调制器以及有机聚合物光调制器，其中的InP基调制器和铌酸锂调制器都已经可以用于商业化用途，这表明它们有着各自的优点，但是在实际应用中又存在着诸多的性能局限性，例如铌酸锂调制器的调制速率虽然实现了较高的40Gb/s，但其提升空间也达到了器件结构的极限，并且器件尺寸较大；InP基调制器的制造工艺困难、材料成本高昂以及在调制信号时会产生啁啾等问题。而硅基调制器虽然能够和CMOS的工艺相兼容，但是由于其自身材料的限制，其调制带宽和调制速率都受到限制。基于极化聚合物电光材料的光调制器，与其他材料的调制器相比，有机聚合物可用材料种类众多，有着价格低廉、与CMOS工艺兼容、与光纤的耦合损耗较低、光信号传输损耗较低的优势，同时在用于低能耗、高调制速率的电光调制器件研究中有着更为突出的优点，但是这种调制器严重依赖于极化聚合物电光材料的性能，特别是电光材料的稳定性。
近年来，随着石墨烯这种材料的发现和被成功制备出来，其自身所具有的物理、化学特性，使得石墨烯与电光调制器的结合得到了广泛的关注。石墨烯材料具有单原子层厚度，因为其自身特殊的原子排列以及能带结构，室温下超高的载流子浓度及其迁移速率、光学性质易于控制、几乎保持不变的2.3％的光吸收率以及超宽的光谱吸收范围，更重要的是具有与传统CMOS工艺技术相兼容的优点，所以含有石墨烯材料的光电器件能够与光波有着很强的相互作用、高带宽的调控范围、高速率调制，因而石墨烯材料被视为制作电光调制器的理想材料，这使得基于石墨烯的光电子器件有着良好的发展趋势和重要的科学研究价值。目前对于石墨烯的光电调制器已经有了诸多的研究，这些研究通常利用偏置电压对石墨烯化学势的调控，从而使石墨烯的光学特性发生改变进而影响波导中的光场，这也就说明如何增强石墨烯和光场的相互作用将直接影响石墨烯调制器的工作性能。目前基于硅基的石墨烯电光调制器已经有了很多的研究，但是考虑到其制备工艺，石墨烯大多只能位于硅波导的表面，与光的相互作用程度并没有达到最佳效果。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器，以解决目前调制器中存在的石墨烯与光的相互作用弱、成本较高、电光调制效率较低的问题。
基于石墨烯的吸收型光调制器其工作原理为：单层石墨烯材料的光吸收率可以通过对石墨烯施加电压进行控制。当对石墨烯施加电压时，会令石墨烯材料中的空穴、电子浓度发生变化，从而使得其费米能级发生改变，进而改变了石墨烯材料的带内和带间的光吸收率。由石墨烯光吸收率随外加电压的变化关系曲线可知，其图像曲线在两个位置存在着一个最大值和最小值，在光传输过程中这两个位置对应于光通路(on)和光断路(off)。根据这一特性，能够通过外加电压调控石墨烯来间接对传输的光信号进行调制，通过改变这一通断的特性，调制到光载波上。
本发明从结构和材料上进行了相关的优化设计，提出了基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器。在衬底层上，采用一种低折射率的有机聚合物材料作为波导的下包层，以另一种高折射率有机聚合物材料作为波导的芯层，在波导芯层中间位置放置第一石墨烯层和第二石墨烯层，并在两者中间填入电介质绝缘层，再以与下包层相同的材料作为波导的上包层。在器件工作时，由于将石墨烯掩埋于有机聚合物光波导芯层的内部，可以在很大程度上增强石墨烯和光的相互作用，并且由于石墨烯材料本身具有很高的载流子迁移速率，双层石墨烯结构能够实现载流子更快速的迁移，从而实现更快速的光电转换效率以及较高的调制深度。本发明不仅结合了石墨烯材料优异的物理、化学、光学和机械特性，也将利用有机聚合物材料加工工艺简单、灵活等优势，将石墨烯掩埋于光波导芯层的内部。因此，将石墨烯材料用于有机聚合物调制器可以制备出高速率、小尺寸、低能耗、低成本的新型光调制器，在光纤通信系统和片上光互联技术应用中具有非常重大的意义。这种调制器结构，不仅为有机聚合物光波导及其集成芯片的研发提供一个新思路和新方法，同时也将为我国在有机聚合物平面光波导集成芯片的快速发展打下良好的基础，市场前景广阔。
本发明实例为达到上述要求，采取的具体技术方案如下：
如附图1所示，一种基于掩埋型石墨烯电极的条形有机聚合物光波导吸收型光调制器，由衬底层1、有机聚合物波导下包层2、第一有机聚合物波导芯层9、第一石墨烯层8、电介质绝缘层10、第二石墨烯层3、第二有机聚合物波导芯层6、有机聚合物波导上包层5、左电极7和右电极4组成；第一有机聚合物波导芯层9和第二有机聚合物波导芯层6共同构成光调制器的波导芯层；第一有机聚合物波导芯层9位于有机聚合物波导下包层2的中间偏上位置，其上表面与有机聚合物波导下包层2的左侧上表面位于同一平面，在第一有机聚合物波导芯层9的上表面及有机聚合物波导下包层2的左侧上表面设置有第一石墨烯层8；第二有机聚合物波导芯层6位于有机聚合物波导上包层5的中间偏下位置，其下表面与有机聚合物波导下包层5的右侧下表面位于同一平面，在第二有机聚合物波导芯层6的下表面及有机聚合物波导上包层5的右侧下表面设置有第一石墨烯层3；有机聚合物波导上包层5的宽度(x方向)小于有机聚合物波导下包层2的宽度，左电极7和右电极4位于有机聚合物波导上包层5左右两侧露出的第一石墨烯层8和第二石墨烯层3的上表面；第一石墨烯层8的上表面低于第二石墨烯层3的下表面，两者间在光调制器的中间区域有一定的交叠；电介质绝缘层10设置在第一石墨烯层8和第二石墨烯层3之间，且位于第一石墨烯层8和第二石墨烯层3的交叠区域内，交叠区域的宽度与电介质绝缘层10、第一有机聚合物波导芯层9和第二有机聚合物波导芯层6的宽度相同。
有机聚合物波导下包层2和有机聚合物波导上包层5的材料相同，第一有机聚合物波导芯层9和第二有机聚合物波导芯层6的材料相同；
所述衬底层材料为二氧化硅、氮化硅、硅中的任意一种，其宽度为1mm～3mm，厚度(y方向)为300μm～800μm；
第一种低折射率有机聚合物材料充当有机聚合物波导上包层5和下包层2，材料选取为EpoCore、EpoClad、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚酯(PET)、聚苯乙烯(PS)中的任意一种。第二种高折射率有机聚合物材料充当第一有机聚合物波导芯层9和第二有机聚合物波导芯层6，材料选取为SU-8 2002、SU-8 2005、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)中的任意一种。
进一步的，所述条形光波导结构的有机聚合物波导下包层2的宽度为1mm～3mm，厚度为6μm～10μm。
进一步的，所述条形光波导结构的有机聚合物波导上包层5的宽度为100μm～800μm，厚度为6μm～10μm。
进一步的，第一有机聚合物波导芯层6和第二有机聚合物波导芯层9的宽度相同，为2μm～5μm；第一有机聚合物波导芯层9和第二有机聚合物波导芯层6的厚度相同，为1μm～4μm。
进一步的，所述电介质绝缘层10的材料可选取为三氧化二铝、六方氮化硼、二氧化硅中的任意一种，所述电介质绝缘层的厚度为5nm～10nm。电介质绝缘层的宽度与第一有机聚合物波导芯层9和第二有机聚合物波导芯层6的宽度相同，为2μm～5μm；
进一步的，所述第一石墨烯层8和第二石墨烯层3为单层石墨烯，其厚度相同为0.35nm～0.7nm，其宽度相同为500μm～1.5mm，其交叠区域的宽度为3μm～4.5μm；
进一步的，所述左电极7与右电极4的材料可为银、金、铝、铂中的任意一种或者多种组成的合金，所述左电极和右电极与第一有机聚合物波导芯层9和第二有机聚合物波导芯层6之间的距离相等，为100μm～800μm；所述左电极7和右电极4其宽度相同为500μm～1000μm，厚度相同为100nm～300nm。
与现有器件结构和制备技术相比，本发明的有益效果是：采用有机聚合物材料进行波导结构的设计，并将石墨烯层转移到波导芯层的中间，区别于以往的将石墨烯层放置于波导的表面，这样使得石墨烯能够与光的相互作用增强，以实现更快速的载流子迁移速率，提高光调制器的工作速率，可以在使用无电光效应的有机聚合物材料时，通过偏执电压对石墨烯化学势的调控，也能实现电光调制器的功能，从而达到降低器件成本的目的，此外，有机聚合物材料具有种类多、加工工艺简单和灵活等优势，易于制备，在此基础之上可以实现更多更复杂的光调制器结构及其集成芯片。
附图说明
图1为本发明所述的基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器的横截面示意图。
图2为本发明所述的基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器的三维模型示意图。
图3为本发明的调制器单位距离传输损耗随化学势的变化关系曲线。
图4为本发明的调制器化学势随外加偏置电压的变化关系曲线。
图5为本发明的调制器调制深度随器件有源区长度的变化关系曲线。
图6为本发明的调制器消光比随器件有源区长度的变化关系曲线。
图7为本发明的调制器光场有效折射率实部随化学势的变化关系曲线。
图8为本发明的调制器光场有效折射率虚部随化学势的变化关系曲线。
图9为本发明的调制器光场分布模拟图。
具体实施方式
为了让本实施例所体现的设计目的、创新特点和优势更加直观易懂，接下来参照具体实施例和附图，进一步对本发明进行阐述。
实施例1
如附图1所示，一种基于掩埋型石墨烯电极的条形有机聚合物光波导吸收型光调制器，由衬底层1、有机聚合物波导下包层2、第一有机聚合物波导芯层9、第一石墨烯层8、电介质绝缘层10、第二石墨烯层3、第二有机聚合物波导芯层6、有机聚合物波导上包层5、左电极7和右电极4组成；有机聚合物波导上包层5的宽度小于有机聚合物波导下包层2的宽度，左电极7和右电极4位于有机聚合物波导上包层5左右两侧露出的第一石墨烯层8和第二石墨烯层3的上表面；第一有机聚合物波导芯层9位于有机聚合物波导下包层2的中间偏上位置，其上表面与有机聚合物波导下包层2的右侧上表面位于同一平面，在该平面的上方设置有第一石墨烯层8；第二有机聚合物波导芯层6位于有机聚合物波导上包层5的中间偏下位置，其下表面与有机聚合物波导下包层5的右侧下表面位于同一平面，在该平面的下方设置有第一石墨烯层3；第一石墨烯层8的上表面低于第二石墨烯层3的下表面，两者间在光调制器的中间区域有一定的交叠，交叠的宽度与电介质绝缘层10、第一有机聚合物波导芯层9和第二有机聚合物波导芯层6的宽度相同；电介质绝缘层10设置在第一有机聚合物波导芯层9和第二有机聚合物波导芯层6之间，第一有机聚合物波导芯层9和电介质绝缘层10之间由第一石墨烯层8分开，电介质绝缘层10和第二有机聚合物波导芯层6之间由第二石墨烯层3分开。
本实施例中，采用硅片做为衬底层，其厚度为500μm，宽度为1.9mm。
本实施例中，有机聚合物波导下包层2和有机聚合物波导上包层5采用低折率有机聚合物材料，选择为EpoClad。
本实施例中，有机聚合物下包层2的厚度为6μm，宽度与衬底层宽度相同，为1.9mm。
本实施例中，有机聚合物上包层5的厚度为8μm，宽度为500μm。
本实施例中，第一有机聚合物波导芯层6和第二有机聚合物波导芯层9材料选择为SU-8 2002。
本实施例中，第一有机聚合物波导芯层9和第二有机聚合物波导芯层6的厚度均为2μm，宽度均为2μm。
本实施例中，第一有机聚合物波导芯层6和第二有机聚合物波导芯层9分别位于有机聚合物波导下包层2的x方向中间位置上。
本实施例中，第一石墨烯层3、电介质绝缘层10、第二石墨烯层8依次放置在第一有机聚合物波导芯层6和第二有机聚合物波导芯层9之间。
本实施例中，电介质绝缘层10位于波导芯层的中间位置处，其上面和下面依次为第一石墨烯层3与第二石墨烯层8。
本实施例中，电介质绝缘层10采用的材料为三氧化二铝，其厚度为5nm，宽度为4μm。
本实施例中，第一石墨烯层3与第二石墨烯层8的厚度为0.7nm，宽度为950μm。
本实施例中，第一石墨烯层3与第二石墨烯层8的中间交叠区域长度为4μm。
本实施例中，第一石墨烯层3和第二石墨烯层8均为单层石墨烯。
本实施例中，将石墨烯层放置在波导芯层中间可以增强石墨烯与光场的相互作用。
本实施例中，金属电极选用的材料为金，其宽度为700μm，厚度为200nm，左电极与右电极之间的距离为500μm。
如图2所示，为本发明所述的基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器的三维模型示意图，其中L为该调制器的有源区长度，即调制器波导工作区域长度。
如图3所示，为本实施例使用COMSOL软件模拟的单位距离传输损耗(MPA)随石墨烯化学势(化学势是石墨烯本身具有的一种物理性质)的变化关系曲线，可以看出MPA在0.4eV附近有一个剧烈的骤降，这是因为当石墨烯材料的化学势高于0.4eV时，使得其内部电子的带间跃迁得到了抑制，使得MPA降低。
如图4所示，本实施例使用COMSOL软件模拟的调制器石墨烯化学势随电极外加偏置电压(在左电极和右电极间施加偏置电压)的变化关系曲线，由图2中的MPA曲线可知在施加的偏置电压较低时，此时对应的石墨烯化学势为0eV，相应的MPA值很大为0.03266dB/μm，波导中传输的光信号发生了较大的衰减，把此时的μ＝0eV传输状态记为“off”状态。当施加的偏置电压较高时，此时对应的石墨烯化学势为0.5eV，相应的MPA值很小为0.00143dB/μm，把此时的μ＝0.45eV传输状态记为“on”状态，此时由图3可知对应的偏置电压为0.68V，则两种传输状态之间切换的电压差为ΔU＝0.68V。
如图5所示，本实施例使用COMSOL软件模拟的调制器调制深度随器件有源区长度的变化关系曲线，由图可以看出在器件的有源区长度为5mm时，调制深度达到了较高的80dB。
如图6所示，本实施例的调制器消光比随器件有源区长度的变化关系曲线，消光比是指光调制器处于工作状态时，传输最大光功率值Pmax和传输最小光功率值Pmin的比值：其中I0为初始入射光强，和分别为吸收系数最小值和最大值，k为光场有效折射率虚部，kmax＝0.198，kmin＝0.0008378，λ为入射波长取为1550nm，L为器件的有源区长度，基于以上参数和公式推导出消光比随器件有源区长度变化公式：EXT＝8.686(αmax-αmin)L，由图可知器件实现30dB的消光比要求器件的有源区长度为2mm。
如图7所示，本实施例使用COMSOL软件模拟的调制器的光场有效折射率(光场有效折射率一个定量描述波导中单位长度相位延迟的量，相对于真空中单位长度相位延迟而言，是指模式光在波导中传播的时候所看到的折射率，是相对于波长和波导的几何结构变化的)实部随化学势的变化关系曲线，化学势在0eV到0.4eV范围内，有效折射率实部呈上升趋势，当化学势大于0.4eV时，有效折射率实部逐渐减小，并在0.5eV到1eV时呈线性变化。
如图8所示，本实施例使用COMSOL软件模拟的调制器光场有效折射率虚部随化学势的变化关系曲线，由公式40πlog(e)Im(Neff)/λ可以反映出MPA变化情况，其中λ为入射光波长，Im(Neff)为光场有效折射率虚部。
如图9所示，本实施例使用COMSOL软件模拟的光场分布模拟图，从图像能够看出光场被很好的限制在波导当中且形状良好，波导中心位置处光场强度较高，增强了石墨烯与光场的相互作用。
实施例1：
对加载在入射光上的信号进行调制，通常用外部调制输入来改变复数折射率，以此达到改变输入光相位或振幅的目的。复数折射率的实部即一般所说的折射率，对应光波相位的改变，此原理的调制器通常称为相位型光调制器。复数折射率的虚部即为对光波的吸收能力，表示为光的损耗，利用此原理的调制器通常称为吸收型光调制器。本发明为利用石墨烯对光有着良好吸收能力的吸收型光调制器。
本发明的器件结构所用参数是：衬底层材料为硅片，有机聚合物波导芯层的厚度和宽度为4μm；第一种低折射率有机聚合物材料选用EpoClad，折射率为1.559，第二种高折射率有机聚合物材料选用SU-8 2002，折射率为1.572；第一石墨烯层与第二石墨烯层都为单层石墨烯，其厚度为0.7nm，其重叠部分宽度为4μm；电介质绝缘层材料为三氧化二铝，厚度为5nm，宽度为4μm；金属电极材料为金；金属电极与石墨烯的接触电阻RG-M数值估计参考为400Ω-μm。通过石墨烯化学势受外加偏置电压调控公式可得到石墨烯化学势在0eV到1eV所对应的外加偏置电压范围，其中μ为石墨烯的化学势，h≈1.05×10-34为简化的普朗克常量，费米速度vF＝1.49×106m/s，VD＝0.8V为石墨烯制造过程中掺杂引起的偏压，Vg表示金属电极之间的压降，|Vg-VD|可近似看做为外加偏执电压，其中a0＝ε0εr/de是由简单的平板电容模型所得到的，ε0为真空介电常数，εr和d分别为电介质绝缘层的相对介电常数和厚度，e为单位电荷量。由该调制器电极结构的等效电路可知，Rtotal＝2Rc，而Rc＝RG-M/LG-M，LG-M为金属电极与石墨烯的重叠部分长度，取为5μm；S＝L×W为双层石墨烯重叠部分的平板电容面积,W＝4μm为第一石墨烯层8和第二石墨烯层3的交叠区域宽度。由3-dB调制带宽公式得到3-dB带宽为3.12GHz，调制器消耗能量公式其中ΔU为化学势0eV到1eV对应的外加偏执电压范围，为3.34V，则求得Ebit＝88.9pJ/bit。
Claims (9)
1.一种基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器，其特征在于：从下至上依次由衬底层(1)、有机聚合物波导下包层(2)、第一有机聚合物波导芯层(9)、第一石墨烯层(8)、电介质绝缘层(10)、第二石墨烯层(3)、第二有机聚合物波导芯层(6)、有机聚合物波导上包层(5)、左电极(7)和右电极(4)组成；第一有机聚合物波导芯层(9)和第二有机聚合物波导芯层(6)共同构成光调制器的波导芯层；第一有机聚合物波导芯层(9)位于有机聚合物波导下包层(2)的中间偏上位置，其上表面与有机聚合物波导下包层2的左侧上表面位于同一平面，在第一有机聚合物波导芯层(9)的上表面及有机聚合物波导下包层(2)的左侧上表面设置有第一石墨烯层(8)；第二有机聚合物波导芯层(6)位于有机聚合物波导上包层(5)的中间偏下位置，其下表面与有机聚合物波导下包层(5)的右侧下表面位于同一平面，在第二有机聚合物波导芯层(6)的下表面及有机聚合物波导上包层(5)的右侧下表面设置有第一石墨烯层(3)；有机聚合物波导上包层(5)的宽度小于有机聚合物波导下包层(2)的宽度，左电极(7)和右电极(4)位于有机聚合物波导上包层(5)左右两侧露出的第一石墨烯层(8)和第二石墨烯层(3)的上表面；第一石墨烯层(8)的上表面低于第二石墨烯层(3)的下表面，两者间在光调制器的中间区域有一定的交叠；电介质绝缘层(10)设置在第一石墨烯层(8)和第二石墨烯层(3)之间，且位于第一石墨烯层(8)和第二石墨烯层(3)的交叠区域内，交叠区域的宽度与电介质绝缘层(10)、第一有机聚合物波导芯层(9)和第二有机聚合物波导芯层(6)的宽度相同。
2.如权利要求1所述的一种基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器，其特征在于：有机聚合物波导下包层(2)和有机聚合物波导上包层(5)的材料相同，第一有机聚合物波导芯层(6)和第二有机聚合物波导芯层(9)的材料相同。
3.如权利要求1所述的一种基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器，其特征在于：衬底层(1)材料为二氧化硅、氮化硅、硅中的任意一种，其宽度为1mm～3mm，厚度为300μm～800μm。
4.如权利要求1所述的一种基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器，其特征在于：有机聚合物波导上包层(5)和有机聚合物波导下包层(2)的材料为EpoCore、EpoClad、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚酯、聚苯乙烯中的任意一种；第一有机聚合物波导芯层(9)和第二有机聚合物波导芯层(6)的材料为SU-8 2002、SU-8 2005、聚碳酸酯、聚酰亚胺中的任意一种。
5.如权利要求1所述的一种基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器，其特征在于：有机聚合物波导下包层(2)的宽度为1mm～3mm，厚度为6μm～10μm；有机聚合物波导上包层(5)的宽度为100μm～800μm，厚度为6μm～10μm。
6.如权利要求1所述的一种基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器，其特征在于：第一有机聚合物波导芯层(9)和第二有机聚合物波导芯层(6)的宽度相同，为2μm～5μm；厚度相同，为1μm～4μm。
7.如权利要求1所述的一种基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器，其特征在于：电介质绝缘层(10)的材料为三氧化二铝、六方氮化硼、二氧化硅中的任意一种，电介质绝缘层(10)的厚度为5nm～10nm；电介质绝缘层(10)的宽度与第一有机聚合物波导芯层(9)和第二有机聚合物波导芯层(6)的宽度相同，为2μm～5μm。
8.如权利要求1所述的一种基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器，其特征在于：第一石墨烯层(8)和第二石墨烯层(3)为单层石墨烯，其厚度相同，为0.35nm～0.7nm；其宽度相同，为500μm～1.5mm；其交叠区域的宽度为3μm～4.5μm。
9.如权利要求1所述的一种基于掩埋型石墨烯电极的有机聚合物光波导吸收型光调制器，其特征在于：左电极(7)与右电极(4)的材料为银、金、铝、铂中的任意一种或者多种组成的合金；所述左电极(7)与右电极(4)与第一有机聚合物波导芯层(9)和第二有机聚合物波导芯层(6)之间的距离相等，为100μm～800μm；左电极(7)和右电极(4)的宽度相同，为500μm～1000μm；厚度相同，为100nm～300nm。
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