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近年来,人们设计了许多不同结构的光波导来满足各种不同的需要,如目前广泛应用的光子晶体波导。众所周知,光子晶体是一种不匹配的电介质周期性结构,这种结构能够影响其中的光波传播。它有许多独特的光学特性,例如负折射效应,超棱镜以及自准直现象,这些特性使得它被广泛的研究并且运用在通信领域和光波导领域。虽然光子晶体波导在可见光与红外区域的理论以及结构设计方面取得了重大进步,但是由于太赫兹光波的波长较长,而目前微结构制作的典型材料石英在太赫兹频率范围吸收损耗较高,不适合制作太赫兹光波导。所以,光波导在太赫兹区域的设计和使用仍然是一项具有挑战性的课题。在此,我们将探讨使用石墨烯来制造太赫兹波段光波导的可能性。石墨烯是一种新型的纳米结构,有单层和多层之分,其晶格结构中碳原子呈六角形分布。因为具有优良的导电特性和导光性能,石墨烯正在取代传统的铟锡氧化物电极使用在液晶显示器和有机电激光显示器上,人们发现它不仅价格低廉而且效果更佳。最近,由于石墨烯在红外区域具有极好的导电特性和光传输性能,石墨烯又被用在红外波段的光电器件中。考虑到石墨烯的折射率较小而且不同的电介质结构对于光波导的性能有重大影响,因此我们想探究一种新的石墨烯波导结构并讨论其在太赫兹波段的潜在运用。在此,我们提出了一种半导体-石墨烯结构,用它可以制作成太赫兹光波导。由于石墨烯独特的二维特性以及相对低的介电常数,使得这种结构之中在半导体-石墨烯的分界面上出现了很强的介电常数不匹配现象。通过理论计算我们得到两个重要的结论:首先,当外半导体层的半径ρ1~100μm时,其内部出现的光子模式的频率在太赫兹波段,而且随着外半导体层的半径的增加,可传输光的频率会降低。从而调节外半导体层的半径即可有效改变光传输的频率。其次,数值计算还表明当传播常数k>3×104m1z时,色散曲线大致是线性的。所以,在这种半导体-石墨烯结构中,由于群速度不同而导致的色散非常小。正是这种很弱的光脉冲的加宽使得这种半导体-石墨烯结构具有极好的远距离的光传输性能,从而可以用作太赫兹波导。因此,这项工作有助于用石墨烯制作太赫兹光子器件的研究。