本发明涉及光控技术领域，具体是一种光控光开关。
背景技术：
高速光控光开关在光集成回路、光计算、全光回路、光互联中具有广泛的应用。传统光控光开关主要利用光材料的非线性效应，即利用光强很强的控制光来改变光材料的折射率，从而调控被控制光的透射率或反射率，从而实现光对光的控制。该方法调制速度极高，但需要很强的控制光光强，且只能工作在特定波长附近，调制波长范围窄。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种光控光开关，通过控制光照射，改变石墨烯片磁极化方向偏转，从而在磁场的作用下旋转，使得被调控光通过或不通过豁口，以实现对被控制光的调制，这种光控光开关可以实现紫外至红外光谱范围内的同时调制，且调制速度快，调制效率高。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：包括磁性底座、有缺口的石墨烯片和驱动光源，所述石墨烯片在磁场作用下悬浮设置在所述磁性底座上，所述石墨烯片上设有用于驱动所述石墨烯片环向运动的驱动光源。
本发明的有益效果是：通过控制光照射，改变石墨烯片的载流子浓度和温度，石墨烯片磁极化方向偏转，从而在磁场的作用下旋转、进动，使得被调控光通过或不通过豁口，以实现对被控制光的调制，这种光控光开关可以实现紫外至红外光谱范围内的同时调制，且由于石墨烯片质量极小，在磁场的作用下呈现悬浮无摩擦状态，因而加速快，调制速度快，调制效率高。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述石墨烯片为单层或多层石墨烯。。
采用上述进一步方案的有益效果是单层石墨烯单位面积质量密度低，运动加速度大，调制速度高，多层石墨烯密度稍高，但对光的吸收更高，调制率较高。此外，单层或多层石墨烯在紫外至红外波段吸收率基本一致，工作波段宽。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述驱动光源包括第一控制光输入端子和第二控制光输入端子，所述第一控制光输入端子和所述第二控制光输入端子分布在缺口的两侧，所述第一控制光输入端子和所述第二控制光输入端子交替工作。
采用上述进一步方案的有益效果是可以方便的控制石墨烯片的旋转，包括顺时针旋转、逆时针旋转及停止旋转。
在上述方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述第一控制光输入端子和所述第二控制光输入端子为光纤。
采用上述进一步方案的有益效果是光纤尺寸小，传输光功率高。可以提高光和石墨烯块的耦合效率。
在上述方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述第一控制光输入端子和所述第二控制光输入端子倾斜入射。
采用上述进一步方案的有益效果是倾斜入射可以有效的增强石墨烯块的光吸收，减小调控光强，增加被调控光的调制幅度。
在上述方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述第一控制光输入端子和所述第二控制光输入端子的入射角度均为15-85°。
采用上述进一步方案的有益效果是增强石墨烯块的光吸收，减小调控光强，增加被调控光的调制幅度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、磁性底座，2、石墨烯片，3、第一控制光输入端子，4、第二控制光输入端子，5、被控制光输入端子。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的箱体或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电路连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本实施例中，一种光控光开关，包括磁性底座1、有缺口的石墨烯片2和驱动光源，缺口贯穿石墨烯片2的上下表面。所述石墨烯片2在磁场作用下悬浮设置在所述磁性底座1上，所述石墨烯片2上设有用于驱动所述石墨烯片2环向运动的驱动光源。所述驱动光源包括第一控制光输入端子3和第二控制光输入端子4，所述第一控制光输入端子3和所述第二控制光输入端子4分布在缺口的两侧。
磁性底座1为表面光滑汝铁硼块材料，石墨烯片2直径为20微米，缺口宽2微米，深1微米，第一控制光输入端子3和第二控制光输入端子4为光纤，尖端尺寸大小0.5微米，被控制光输入端子5由激光二极管产生。初始时刻，缺口与激光二极管出射口重合，被控制光输入端子5被磁性底座1高效率的反射。当第一控制光输入端子3输入一个能量为20pj的光脉冲时，石墨烯片2在磁场作用下旋转，缺口与激光二极管出射口不重合，大部分光被吸收，反射出射光较小。经过一段时间后，第二控制光输入端子4输入一个能量为20pj的光脉冲时，石墨烯片2在磁场作用下反向旋转，经过一段时间后缺口与激光二极管再次重合，被控制光输入端子5被光磁性底座1高效率的反射。
优选的控制光输入端子以倾斜60度角入射到石墨烯片2，被控制光输入端子5以倾斜45度角入射到石墨烯片，这可以极大的提高石墨烯的吸收率以及光滑汝铁硼块材料的反射率，提高控制光的利用效率和被控制光的调制幅度。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种光控光开关，其特征在于：包括磁性底座(1)、有缺口的石墨烯片(2)和驱动光源，所述石墨烯片(2)在磁场作用下悬浮设置在所述磁性底座(1)上，所述石墨烯片(2)上设有用于驱动所述石墨烯片(2)环向运动的驱动光源。
2.根据权利要求1所述的一种光控光开关，其特征在于：所述石墨烯片(2)为单层或多层石墨烯。
3.根据权利要求1所述的一种光控光开关，其特征在于：所述驱动光源包括第一控制光输入端子(3)和第二控制光输入端子(4)，所述第一控制光输入端子(3)和所述第二控制光输入端子(4)分布在缺口的两侧，所述第一控制光输入端子(3)和所述第二控制光输入端子(4)交替工作。
4.根据权利要求3所述的一种光控光开关，其特征在于：所述第一控制光输入端子(3)和所述第二控制光输入端子(4)为光纤。
5.根据权利要求4所述的一种光控光开关，其特征在于：所述第一控制光输入端子(3)和所述第二控制光输入端子(4)倾斜入射。
6.根据权利要求5所述的一种光控光开关，其特征在于：所述第一控制光输入端子(3)和所述第二控制光输入端子(4)的入射角度均为15-85°。
技术总结