科學(xué)家用石墨烯制出調(diào)制器 大幅提高傳輸速度
據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,美國科學(xué)家使用石墨烯研制出了一款調(diào)制器,科學(xué)家表示,其能大幅提高數(shù)據(jù)包的傳輸速度,實(shí)現(xiàn)超快數(shù)據(jù)通訊。 加州大學(xué)伯克利分校教授、美國國家科學(xué)基金會(huì)納米尺度科學(xué)和工程中心主任張翔(音譯)領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)將石墨烯鋪展在一個(gè)硅波導(dǎo)管的頂部,建造出了這款能打開或關(guān)閉光的光調(diào)制器(調(diào)制器是控制數(shù)據(jù)傳輸速度的關(guān)鍵),其調(diào)制速度目前為1吉赫(千兆赫),但從理論上來講,未來單個(gè)光調(diào)制器的調(diào)制速度可達(dá)500吉赫。 科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),施加不同電壓,石墨烯中電子的能量(費(fèi)米能級(jí))會(huì)改變,而石墨烯是否吸收光線也會(huì)決定其費(fèi)米能級(jí)。當(dāng)施加充足的負(fù)電壓時(shí),電子被吸出石墨烯并不再能吸收光子,因此,當(dāng)光子通過石墨烯時(shí),石墨烯完全透明,光被“打開”。當(dāng)施加某種正電壓時(shí),石墨烯也是透明的,但電子緊密地包裹在一起,使它們無法吸收光子,從而有效地“關(guān)閉”光線?茖W(xué)家在石墨烯上找到了一個(gè)最有效的位置來施加足夠的電壓,以此讓該石墨烯調(diào)制器擁有了打開或關(guān)閉光線的能力。 張翔表示,與基于電學(xué)的組件相比,基于光學(xué)的組件有多種優(yōu)勢,包括能攜帶更密集的數(shù)據(jù)包更快地傳輸。新調(diào)制器是全球最小的光調(diào)制器,僅為25平方微米,比一般為幾平方毫米的普通商用調(diào)制器小很多,其能在現(xiàn)有最快速度10多倍的速度下操作,新技術(shù)有望顯著提升超快光通訊和光計(jì)算的能力,未來,使用該石墨烯調(diào)制器,消費(fèi)者只需幾秒,就能將整部三維高清電影“搬”到智能手機(jī)上。 |