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    石墨烯調制器可實現超快數據通訊

      據美國物理學家組織網5月8日報導,美國科學家運用石墨烯研發出了一款調制器,科學家表明,其能大幅進步數據包的傳輸速度,完成超快數據通訊。


      加州大學伯克利分校教授、美國國家科學基金會納米標準科學和工程中心主任張翔(音譯)領導的科研團隊將石墨烯鋪展在一個硅波導管的頂部,建造出了這款能翻開或封閉光的光調制器(調制器是操控數據傳輸速度的關鍵),其調制速度目前為1吉赫(千兆赫),但從理論上來講,未來單個光調制器的調制速度可達500吉赫。


      科學家們發現,施加不同電壓,石墨烯中電子的能量(費米能級)會改動,而石墨烯是否吸收光線也會決議其費米能級。當施加滿足的負電壓時,電子被吸出石墨烯并不再能吸收光子,因此,當光子經過石墨烯時,石墨烯徹底通明,光被“翻開”。當施加某種正電壓時,石墨烯也是通明的,但電子嚴密地包裹在一起,使它們無法吸收光子,然后有用地“封閉”光線?茖W家在石墨烯上找到了一個最有用的方位來施加滿足的電壓,以此讓該石墨烯調制器擁有了翻開或封閉光線的才能。


      張翔表明,與根據電學的組件比較,根據光學的組件有多種優勢,包含能帶著更密布的數據包更快地傳輸。新調制器是全球最小的光調制器,僅為25平方微米,比一般為幾平方毫米的一般商用調制器小許多,其能在現有最快速度10多倍的速度下操作,新技術有望顯著提升超快光通訊和光核算的才能,未來,運用該石墨烯調制器,消費者只需幾秒,就能將整部三維高清電影“搬”到智能手機上。


      即便體形如此“纖細”,但石墨烯的頻寬容量很大,石墨烯能吸收的光包括數千納米,從紫外線到紅外線都可?茖W家指出,這使石墨烯調制器能比現有最尖端調制器(其操作帶寬為10納米)帶著的數據更多。且用來制造調制器的石墨烯十分少,一支鉛筆中的石墨供給的石墨烯足以制造出10億個光調制器。


      張翔表明,新石墨烯調制器不只可用于消費電子產品上,還可用于任何受限于數據傳輸速度的范疇,包含生物信息學以及天氣預報等,未來也會廣泛應用于工業范疇。該實驗的參與者、伯克利分校超快納米光學小組的負責人王峰(音譯)表明,新調制器也可用于調制其他頻率規模的光線,比方中波紅外線(廣泛適用于分子傳感等方面)等


      


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