石墨烯+全光开关

     综述性文章为Columbia大学Kinam Kim于2012年发表在Nature Photonics上的Journal "Graphene-silicon fusion<石墨烯-硅 融合>"。在文章中，作者首先指出：已有科学家证明使用基于硅制造工艺的高Q值的光子水晶结构的非线性效应可制造全光开关，但是由硅及其他III-V族所制造的光子水晶表现出及其窄的控制边缘，所以导致非线性效应不理想。原文“In 2010,research successfully demonstrated an optical switch based on the nonlinear optical response of a high-Q photonic crystal structure which was made possible by the maturation of silicon fabrication technology. Unfortunately, the low optical nonlinear coefficients of silicon and group III-V materals caused the final device to exhibit extremely narrow operating margins .”。

    随后，作者指出Columbia大学的TingYu Gu在2012年发表在Nature Photonics上的Journal “Regenerative oscillation and four-wave mixing in graphene optoelectronics”中首次指出在硅光子晶体上铺设一层石墨烯可以有效的增强非线性效应。原文“...that placing a sheet of graphene on top of the silicon photonic crystal structure can significantly enhance its nonlinear response.”。TingYu Gu在文中主要解释了石墨烯的非线性光学性质。

    Hendry在2010年发表在物理学期刊Phys. Rev. Lett.上的Journal中指出利用一小层石墨烯薄片的四波混频效应，其发现石墨烯的Nonlinear susceptibility Χ⁽³⁾为10^-7 esu，其二阶幅度高于一个4nm厚的金膜，该值是硅的105倍，还没有其它的材料在非线性参数上与石墨烯相比拟。