石墨烯光學(xué)調(diào)制器有望將互聯(lián)網(wǎng)速度提高一萬(wàn)倍
美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校華裔師生共同研制出世界最小的石墨烯光學(xué)調(diào)制器,這個(gè)頭發(fā)細(xì)400倍的光學(xué)調(diào)制器具備的高速信號(hào)傳輸能力,有望將互聯(lián)網(wǎng)速度提高一萬(wàn)倍,一秒鐘內(nèi)下載一部高清電影指日可待。 這項(xiàng)研究是由加州大學(xué)伯克利分校勞倫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的張翔教授、王楓助理教授以及博士后劉明等組成的研究團(tuán)隊(duì)共同完成的,由劉明擔(dān)任第一作者的研究論文將于6月2日在美國(guó)《自然》雜志發(fā)表。 劉明接受中新社記者訪問時(shí)表示,調(diào)制器用于調(diào)節(jié)光束開關(guān),把電子信號(hào)轉(zhuǎn)化成光學(xué)信號(hào)傳輸數(shù)字信息,目前多用于互聯(lián)網(wǎng)連接,今后有望用于電腦中央處理器、記憶容量和主板,F(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸是以銅導(dǎo)線為主,目前已到了瓶頸階段。科學(xué)家們都在研究用光來傳輸信息,但已有的光學(xué)調(diào)制器不是成本太高,就是體積太大,還有對(duì)溫度過于敏感的缺陷。 2004年,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)獎(jiǎng)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(jiān)硬的納米材料使他們獲得了2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。從清華大學(xué)畢業(yè)后在加州大學(xué)伯克利分校念博士學(xué)位的劉明,2008年從一篇關(guān)于石墨烯加了一點(diǎn)偏壓后變得透明的文章得到靈感,開始著手研究用石墨烯制成光學(xué)調(diào)制器。 劉明表示,這項(xiàng)研究具有兩個(gè)突破點(diǎn):第一是把物理和電子工程兩個(gè)領(lǐng)域的研究結(jié)合起來,第二是實(shí)現(xiàn)了從事石墨烯研究的人沒有去嘗試的事。用石墨烯為材料做成一個(gè)高速、對(duì)熱不敏感,寬帶、廉價(jià)和小尺寸的調(diào)制器,從而解決了業(yè)界長(zhǎng)期未能解決的問題。 高速并真正實(shí)現(xiàn)寬帶是石墨烯調(diào)制器不可比擬的優(yōu)勢(shì)。劉明表示,銅導(dǎo)線長(zhǎng)距離傳輸速度最高可達(dá)100兆,而每個(gè)石墨烯調(diào)制器的傳輸速度是100G,如果把1 0個(gè)石墨烯調(diào)制器放在一起,工作在不同的波段上,相互不會(huì)干擾,傳輸速度可以達(dá)到1T,等于銅導(dǎo)線的1萬(wàn)倍,上網(wǎng)速度將比現(xiàn)在快1萬(wàn)倍。 |