世界最小的石墨烯光學調製器,由加州大學派克萊分校華裔師生共同研製成功。這個比人頭髮細400倍的光學調製器具備的高速信號傳輸能力,有望將互聯網速度提高一萬倍,一秒鐘內即可下載一部高清電影。

世界最小的石墨烯光學調製器,由加州大學派克萊分校華裔師生共同研製成功。這個比人頭髮細400倍的光學調製器具備的高速信號傳輸能力,有望將互聯網速度提高一萬倍,一秒鐘內即可下載一部高清電影。

這項研究是由加州大學伯克利分校勞倫斯國家實驗室的張翔教授、王楓助理教授以及博士後劉明等組成的研究團隊共同完成,由劉明著名的研究論文將在6月2日於美國「自然」雜誌內發表。

劉明接受記者訪問時表示,調製器用於調節光束開關,把電子訊號轉化成光學訊號傳輸數字訊息,目前多用於互聯網連接,今後有望用於電腦中央處理器、記憶容量和主板。現有的互聯網網絡傳輸是以銅導線為主,目前已到了瓶頸階段。科學家們都在研究用光學來傳輸信息,但已有的光學調製器不是成本太高,就是體積太大,還有對溫度過於敏感的缺陷。

2004年,英國曼徹斯特大學物理學獎人海姆和諾沃肖洛夫成功從石墨中分離出石墨烯,這種世界上最薄卻最堅硬的納米材料使他們獲得了2010年諾貝爾物理學獎。從清華大學畢業後在加州大學伯克利分校念博士學位的劉明,2008年從一篇關於石墨烯加了一點偏壓後變得透明的文章得到靈感,開始著手研究用石墨烯製成光學調製器。

劉明表示,這項研究具有兩個突破:第一是把物理和電子工程兩個領域的研究結合起來,第二是實現了從事石墨烯研究的人沒有去嚐試的事。用石墨烯為材料做成一個高速、對熱力不敏感,寬頻、價廉和袖珍的調製器,從而解決業界長期未能解決的問題。

高速並真正實現寬頻是石墨烯調製器無可比擬的優點。劉明表示,銅導線長距離傳輸速度最高可達100兆,而每個石墨烯調製器的傳輸速度是100G,如果把1 0個石墨烯調製器放在一起,工作在不同的波段上,相互不會干擾,傳輸速度可以達到1T,等於銅導線的1萬倍,上網速度將比現在快1萬倍。

價廉物美是石墨烯調製器的另一優勢,「目前市場上的光學調製器價值5250美元一個,我們的石墨烯調製器只需幾美元。」

劉明表示,石墨烯光纖調製器誕生後,最重要是實現產業化,「我們近期目標是真正實現光纖到戶,最終目標要把這個調製器集成到CPU裡。」

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