大学物理 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (5): 105-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712.250213
张延珊,李辉
ZHANG Yan-shan, LI Hui
摘要: 非对称性传输(Asymmetric Transport, AT)是光的偏振态之间的转换的重要概念之一. 如何实现可调谐AT效应是构建多功能信息复用的光子集成二极管的关键技术. 然而,目前本科阶段的光学教材中对该内容介绍较少,导致学生在学习过程中较难理解和掌握. 因此,作为一个教学拓展案例,本文设计了F形单层石墨烯纳米带阵列结构,应用基于有限元法的COMSOL Multiphysics软件数值模拟了该结构的AT效应. 发现,在右旋圆偏振和左旋圆偏振光的激发下,该结构表现出Bonding和Anti-Bonding共振模式,从而引发了AT效应. 分析了F型单层石墨烯纳米带结构的臂长和石墨烯费米能级等参数对AT效应的影响. 发现,随着结构的中间臂长p增大,位于13.6 μm波长附近的共振峰会发生红移,位于波长11.4 μm附近的共振峰的位置保持不动;随着石墨烯费米能级增大,共振峰都发生了蓝移,实现了对AT信号频率的精准选择和传感. 这些结果为设计和优化用于产生及调制AT效应的石墨烯纳米结构提供了依据.