Global Sources
電子工程專輯
 
電子工程專輯 > 放大/轉換
 
 
放大/轉換  

小巧石墨烯調變器問世 準備進軍行動裝置

上網時間: 2011年05月11日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:調變器  石墨烯  光通訊  手機  加州大學柏克萊分校 

位於美國加州大學柏克萊分校(University of California-Berkeley)的美國國家科學基金會(NSF)奈米科學暨工程中心(Nanoscale Science and Engineering Center),最近開發出一款號稱全球最小的石墨烯調變器(graphene modulator);這個由柏克萊教授Xiang Zhang率領的研究團隊聲稱,該研究突破將在未來實現以數秒鐘在智慧型手機下載整部電影。

目前的光學調變器是透過以電子訊號來切換雷射光的開與關,來加速系統間的長途通訊;而高速光通訊技術正轉向應用於短距離通訊,未來甚至能應用於可攜式裝置,加快大型檔案的傳輸速度。

但遺憾的是,今日的光學元件都是離散式的、體積笨重,還需要採用諸如砷化銦鎵等三五族半導體材料。對此Zhang表示,若以石墨烯(純碳薄片)來製作調變器,就能將高速光通訊技術所需元件變得夠小、成本降低,並整合到行動裝置晶片之中。

Zhang的研究團隊所開發的石墨烯光學調變器,尺寸比一般三五族半導體同類元件小100倍,面積約只有25平方微米(Micron)。該元件的運作原理是在石墨烯所製作的光波導(optical waveguide)上施加交流電場,當電子訊號在峰值時,電場會導致石墨烯變得不透光,因此關閉由雷射所驅動的波導;而當接近調變範圍的中心時,石墨烯就會變得透明,然後接通雷射。

石墨烯調變器運作原理
號稱全球最小的石墨烯調變器,是以電子訊號來開關雷射,可望實現快速、尺寸更小、成本更低廉的光通訊解決方案
(來源:UC Berkeley)

在開發新元件的過程中,研究人員還發現,石墨烯的運作頻寬比一般窄頻寬(10奈米)的三五族半導體調變器寬廣許多,範圍可達到100倍、橫跨數千奈米──從超紫外光到紅外線;Zang表示,其研究團隊所開發的原型是運作於1GHz頻率,但可擴展至500GHz。

「石墨烯材料讓我們能製作出尺寸相當小巧的調變器,而且速度可望能比目前的技術快十倍;」Zang是與同校教授Feng Wang與博士後研究員Ming Liu、Thomas Zentgraf,以及客座教授Baisong Geng,還有博士候選人Erick Ulin-Avila、Long Ju等共同進行這項研究。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Graphene modulator tackles optics,by R. Colin Johnson)





投票數:   加入我的最愛
我來評論 - 小巧石墨烯調變器問世 準備進軍行動裝...
評論:  
*  您還能輸入[0]個字
*驗證碼:
 
論壇熱門主題 熱門下載
 •   將邁入40歲的你...存款多少了  •  深入電容觸控技術就從這個問題開始
 •  我有一個數位電源的專利...  •  磷酸鋰鐵電池一問
 •   關於設備商公司的工程師(廠商)薪資前景  •  計算諧振轉換器的同步整流MOSFET功耗損失
 •   Touch sensor & MEMS controller  •  針對智慧電表PLC通訊應用的線路驅動器
 •   下週 深圳 llC 2012 關於PCB免費工具的研討會  •  邏輯閘的應用


EE人生人氣排行
 
返回頁首