超越5G:新型光調制器的運行速度是當前設備的10倍!九州大學的研究人員成功研制出一種超高速光調制器,其運行速度是現有設備的 10 倍以上。這種調制器的制造得益于研究小組開發(fā)的一種新方法,這種方法使他們能夠在硅基板上生長鐵電晶體薄膜。 光通信技術是現代互聯網的基石。數千公里的光纜鋪設在全球各地,為我們的現代數字時代提供所需的數據。數據的傳輸是通過光來完成的,因此需要能夠在遠距離之間容納光的光纖材料。 光纖流量逐年快速增長,對能夠更快傳輸數據的設備和系統(tǒng)的需求也與日俱增。九州大學材料化學與工程研究所的 Shiyoshi Yokoyama 教授解釋說:“被稱為光調制器的設備對未來至關重要。光調制器是幫助光纖產生高速信號的設備。它們可以利用電信號轉換或改變光的強度、相位或頻率等! 實現超高速光數據傳輸的最大障礙之一是找到能夠提供這種速度的合適材料。如今,人們正在用半導體、無機晶體甚至聚合物制造光調制器。橫山和他的團隊重點研究了一種名為鐵電晶體的材料,這是一種能自發(fā)產生電極化的材料。 Yokoyama 繼續(xù)說:“這種材料具有很高的電光效應,是光學調制器的主要候選材料。然而,要將它們制成光學設備所需的薄膜卻一直很困難。值得慶幸的是,我們的團隊開發(fā)出了一種有助于在硅薄膜上生長鐵電晶體的方法。” 該團隊將這種材料命名為 PLZT,并將其開發(fā)成一個長度為2.5毫米的光學調制器。經過測試,他們發(fā)現這種新型鐵電調制器的調制速率高達 170 Gbps,比現有設備高出 10 倍,而且使用四級脈沖調制,傳輸速率超過 300 Gbps。 ![]() 研究團隊開發(fā)的 PLZT 光調制器 該團隊希望他們的研究能用于未來的光網絡傳輸技術,并支持未來的 6G 技術和光量子計算機。 Yokoyama總結道:“光纖通信對更高數據速度的需求將繼續(xù)增長,數據中心將需要更高密度的信號傳輸和處理。我希望我們的新型光調制器能為這個不斷發(fā)展的行業(yè)做出貢獻! 相關鏈接:https://dx.doi.org/10.1038/s43246-024-00558-5 |