石墨烯是具有优异光电性质的二维材料，在硅光子学领域有重要研究价值。将石墨烯转移到硅波导器件上面临的一个重要问题是如何精确测量石墨烯的光学损耗。已有的测量方法误精度不高，难以满足实验要求。

武汉光电国家实验室先进纳米光子学与集成研究团队的汪毅副教授带领研究生蔡衡、程亚卉等人在实验中克服了一系列工艺障碍，成功制备了石墨烯/硅的混合波导器件。他们提出了一种新的方法实现了对石墨烯/硅混合波导的光学损耗系数的精确测量，得到光学损耗值为0.22 dB/mm，并首次发现了微环谐振腔可增强石墨烯光学吸收。论文结果对基于石墨烯/硅混合波导的光学非线性器件有很好的指导意义。

2016年10月17日，该研究成果以论文“Enhanced linear absorption coefficient of in-plane monolayer graphene on a silicon microring resonator，”发表在Optics Express (vol. 24, no. 17, pp. 24105-24116, 2016)。该项目获得了国家自然科学基金 (No.60806016, No.61177049)和国家重点基础研究发展计划(No.2012CB922103,No.2013CB933303)的支持。

图1. (a)微环谐振腔/石墨烯混合器件SEM图; (b)硅/石墨烯混合波导局部SEM图；(c)光栅SEM图

图2.（a）石墨烯/硅混合波导二维截面示意图；（b）微环谐振腔的五个谐振峰处对应的测量/仿真损耗（考虑了微环谐振腔的场增强效应）