Innovatie

Snelheid van lichtcommunicatie: op grafeen gebaseerde opto-elektronica

Snelheid van lichtcommunicatie: op grafeen gebaseerde opto-elektronica


Het tempo van de vooruitgang in digitale communicatie kan in de toekomst worden belemmerd door de hoeveelheid energie die nodig is om deze van stroom te voorzien. Standaard siliciumfotonica vereist energie die een orde van grootte groter is dan momenteel beschikbaar is. Energie-efficiënte op grafeen gebaseerde opto-elektronica belooft dit aan te pakken.

[Afbeeldingsbron: Cambridge - Dr. Ilya Goykhman]

Het gebruik van standaard metaalgebaseerde elektronica in telecommunicatie is de afgelopen jaren uitgedaagd door optische communicatie - maar de nieuwe technologie is niet zonder problemen. Om het bereik van detecteerbare gegevens in het elektromagnetische spectrum te vergroten, heeft de industrie germaniumabsorbeerders geïntegreerd met standaard siliciumfotonische apparaten. Nu hebben onderzoekers een eenvoudigere benadering gevonden voor de productie van zeer responsieve fotodetectoren.

In onderzoek uitgevoerd door een internationale samenwerking van universiteiten, hebben wetenschappers grafeen geïntegreerd met silicium om 0,37 A / W responsiviteit bij 1,55 μm te bereiken met behulp van lawinevermenigvuldiging. 'Dit is een significant resultaat dat bewijst dat grafeen kan concurreren met de huidige stand van de techniek door apparaten te produceren die eenvoudiger en goedkoper kunnen worden gemaakt en op verschillende golflengten werken. Zo effent het de weg voor met grafeen geïntegreerde siliciumfotonica '', meldde co-auteur professor Andrea Ferrari, directeur van het Cambridge Graphene Centre en voorzitter van het managementpanel van het Graphene Flagship.

Dr. Ilya Goykhman, hoofdauteur en Senior Research Associate in het Cambridge Graphene Center, zei: 'De visie hier is dat grafeen een belangrijke rol speelt bij het mogelijk maken van optische communicatietechnologieën. Dit is een eerste stap in de richting hiervan en het doel van de integratie op waferschaal en de werkpakketten voor opto-elektronica van het Flagship is om dit de komende twee jaar echt mogelijk te maken. '

Professor Ferrari leidt het Graphene Flagship, een van Europa's eerste 10-jarige Future and Emerging Technologies (FET) vlaggenschepen, met de missie om onderzoek naar grafeen uit de academische wereld in de samenleving te brengen. Hij legde uit:

'Grafeen kan de huidige siliciumfotonische technologie verslaan in termen van energieverbruik. Het Graphene Flagship investeert veel middelen in integratie op waferschaal met de creatie van een nieuw werkpakket. We hebben een visie vastgesteld waarin grafeen de ruggengraat is voor datacommunicatie, en we zijn van plan om tegen 2018 een telecommunicatiebank te hebben die 4x28 GB / s kan overboeken. Het onderzoek in dit Nano Letters-artikel is de eerste stap om die visie te bereiken Het belang hiervan wordt duidelijk erkend door bedrijven zoals Ericsson en Alcatel-Lucent die zich bij het Flagship hebben aangesloten om het te helpen ontwikkelen. '

Er is meer werk nodig, zei professor Ferrari: 'We hebben het potentieel van de detector laten zien, maar we moeten ook een op grafeen gebaseerde modulator produceren om een ​​volledig, energiezuinig optisch telecommunicatiesysteem te hebben en het vlaggenschip werkt hard aan dit probleem. The Flagship heeft de juiste mensen op het juiste moment op de juiste plaats verzameld om samen aan dit doel te werken. Europa zal voorop lopen in deze technologie. Het is een grote uitdaging en een geweldige kans voor Europa, aangezien er zo'n hoge toegevoegde waarde aan de apparaten is, dat het kosteneffectief zal zijn om het apparaat in Europa te vervaardigen - waarbij de waarde van de technologie binnen de Europese gemeenschap blijft. '

Lees hier de onderzoeksresultaten van het team.

ZIE OOK: Revolutionair wondermateriaal: grafeen

Via: Cambridge

Geschreven door Jody Binns


Bekijk de video: 20 MAGICAL DIY ILLUSIONS TO ENTERTAIN ANY ADULT