گرافن می‌تواند نور مرئی را جذب کرده و اشباع شود. اخیرا پژوهشگران نشان دادند که تحت شرایط خاصی این اشباع شدگی در برابر امواج ماکروویو و تراهرتز نیز صورت می‌گیرد.
اشباع گرافن با امواج تراهرتز و ماکروویو
در سال ۲۰۱۰، Nanowerk Spotlight موضوع گرافن در فتونیک‌های فوق العاده سریع را پر رنگ کرد و پیش‌بینی کرد که ساختار پیوندی منحصر به فرد گرافن موجب می‌شود تا این ماده به فوتون‌ها در محدوده وسیعی پاسخ دهد، به‌طوری که از طول موج‌های مادون قرمز تا نور مرئی در برخورد با گرافن موجب پاسخ این ماده می‌شود. همان‌طور که پیش‌بینی می‌شد، فتونیک‌های بسیار سریع مبتنی بر گرافن عملکرد و سرعت بسیار بالایی داشتند. جذب نوری گرافن با افزایش شدت نور، کاهش می‌یابد زمانی که توان پرتو از حدی افزایش یابد انگاه گرافن اشباع می‌شود. دلیل این امر بنیان “بلوک کردن پاولی است، این اثر موجب می‌شود تا گرافن در حوزه‌های مختلف از قبیل ساخت لیزرهای فوق العاده سریع مختلف با قابلیت ایجاد طول موجی بین ۱ تا ۱۰٫۶ میکرومتر مورد استفاده قرار گیرد. افزایش تمرکز روی گرافن موجب می‌شود تا تغییراتی در تحقیقات فتونیک رایج انجام شود. اخیرا یک تیم تحقیقات چینی به رهبری هان ژانگ و شوانگ چن ون از کالج فیزیک و میکرو الکترونیک دانشگاه هونان، برای اولین بار نشان دادند که گرافن علاوه بر جذب و اشباع نوری، می‌تواند امواج تراهرتز و ماکروویو را نیز تا مرحله اشباع جذب کند. نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان “Microwave and optical saturable absorption in graphene”در نشریه Optics Express به چاپ رسیده است.
این تیم تحقیقاتی دریافته است که با تغییر فرکانس ماکروویو از ۹۶ گیگاهرتز به ۱۰۰ گیگاهرتز، با فاصله ۰٫۸ گیگاهرتزی، جذب اشباع ماکروویو در گرافن ایجاد می‌شود. عمق نوسان ۴٫۵۸ درصد ∼ ۱۲٫۷۷ درصد است. با اندازه‌گیری روبش Z روی نمونه، جذب اشباع شده نوری روی گرافن تایید می‌شود.
این آزمایش نشان می‌دهد که جذب اشباع شده گرافن از باند نوری تا باند ماکروویو است. براساس این خواص ماکروویو جدید، ژانگ و ون پیش‌بینی کردند که گرافن کاربردهای متعددی در فتونیک ماکروویو داشته باشد. ادوات میکروویو مختلفی ممکن است از نتایج این پروژه بهره‌مند شوند. برای مثال سوئیچ کیو در تقویت ماکروویو با تابش نشر تحریک شده (MASER) می‌تواند از این سیستم بهره‌مند شود، یا در تلفیق کننده ماکروویو گرافنی نیز می‌تواند از این سیستم استفاده کرد.
