超越5G：新型光調(diào)制器的運(yùn)行速度是當(dāng)前設(shè)備的10倍！

九州大學(xué)的研究人員成功研制出一種超高速光調(diào)制器，其運(yùn)行速度是現(xiàn)有設(shè)備的 10 倍以上。這種調(diào)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(shù)是現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的基石。數(shù)千公里的光纜鋪設(shè)在全球各地，為我們的現(xiàn)代數(shù)字時(shí)代提供所需的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的傳輸是通過光來完成的，因此需要能夠在遠(yuǎn)距離之間容納光的光纖材料。

光纖流量逐年快速增長，對(duì)能夠更快傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備和系統(tǒng)的需求也與日俱增。九州大學(xué)材料化學(xué)與工程研究所的 Shiyoshi Yokoyama 教授解釋說：“被稱為光調(diào)制器的設(shè)備對(duì)未來至關(guān)重要。光調(diào)制器是幫助光纖產(chǎn)生高速信號(hào)的設(shè)備。它們可以利用電信號(hào)轉(zhuǎn)換或改變光的強(qiáng)度、相位或頻率等�！�

實(shí)現(xiàn)超高速光數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲笳系K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(dǎo)體、無機(jī)晶體甚至聚合物制造光調(diào)制器。橫山和他的團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)研究了一種名為鐵電晶體的材料，這是一種能自發(fā)產(chǎn)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(yīng)，是光學(xué)調(diào)制器的主要候選材料。然而，要將它們制成光學(xué)設(shè)備所需的薄膜卻一直很困難。值得慶幸的是，我們的團(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)將這種材料命名為 PLZT，并將其開發(fā)成一個(gè)長度為2.5毫米的光學(xué)調(diào)制器。經(jīng)過測(cè)試，他們發(fā)現(xiàn)這種新型鐵電調(diào)制器的調(diào)制速率高達(dá) 170 Gbps，比現(xiàn)有設(shè)備高出 10 倍，而且使用四級(jí)脈沖調(diào)制，傳輸速率超過 300 Gbps。

圖片:搜狗截圖20250110090548.png

研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的 PLZT 光調(diào)制器

該團(tuán)隊(duì)希望他們的研究能用于未來的光網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，并支持未來的 6G 技術(shù)和光量子計(jì)算機(jī)。

Yokoyama總結(jié)道：“光纖通信對(duì)更高數(shù)據(jù)速度的需求將繼續(xù)增長，數(shù)據(jù)中心將需要更高密度的信號(hào)傳輸和處理。我希望我們的新型光調(diào)制器能為這個(gè)不斷發(fā)展的行業(yè)做出貢獻(xiàn)�！�

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