作为最具吸引力的二维材料,石墨烯在紫外到太赫兹波段范围的光子学研究中受到了广泛的关注,并推动了高等光学从纳米光子学到埃光子学的发展。石墨烯是一种由蜂窝状有序排列的平面碳原子组成的单原子厚度的二维晶体。由于石墨烯本身具有独特的零带隙电子能带结构,使其在力学、电学和光学等方面表现出优良的性能,这些优异的性能使石墨烯在光电器件应用上具有广阔的前景。而对入射光能量的吸收在光学探测器和光电器件中起着重要的作用,随着制备高品质石墨烯的方法得以实现,使得研究者们在石墨烯优异的光电性能基础上,探索其光捕获能力并将其应用到光电子技术中成为现实。在可见光和红外波段,已经提出了许多基于石墨烯的陷光结构,这些基于石墨烯的陷光结构相比于其他陷光结构存在着很多优势。然而很少有研究将石墨烯的应用范围拓展到紫外波段,但在该波段,对石墨烯陷光结构的研究在紫外线检测、紫外光致发光、拉曼显微镜、化学传感、火焰监测和空间通信等实际应用中很有应用前景,可以基于石墨烯陷光结构开发出高性能的紫外光电器件。而且由于石墨烯在紫外波段内存在着多体效应,在紫外波段内相比可见光和红外波段与入射光存在在更强的相互作用,使其对垂直入射紫外光的吸收率比其他波段要高,但仍未超过10%,这使得该波段的石墨烯光电器件的开发受到一定的限制。本学位论文正是基于上述问题,研究紫外波段内基于石墨烯的陷光结构来增强石墨烯与光的相互作用,从而提高石墨烯对紫外光的吸收率,为设计高性能紫外光电器件打下基础。在本文中研究了三种不同的基于石墨烯的陷光结构。第一种为利用金属表面等离激元结构增强石墨烯紫外吸收,可将石墨烯吸收率提高到43%。该结构无角度依赖性且易于集成为光电器件;第二种为无纳米图案化石墨烯紫外陷光结构,该结构无需在石墨烯表面构建纳米图案阵列,大大降低了加工难度,且将单层石墨烯吸收率提高到了 71.4%;第三种为基于石墨烯的全介质纳米光学完美吸收体,该结构所有部分均使用无耗介质,大大降低了其他材料的能量耗散,使石墨烯的吸收率大大增加,可提高到99%以上。