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[经济观察]

全球最小光学调制器问世 网速有望提高万倍

作者:世界名人网特约记者综合报道          录入于 June 20, 2011 at 11:08:04:
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世界名人网讯 最近,美国华裔科学家使用纳米材料石墨烯最新研制出了一款调制器,科学家表示,这个只有头发丝四百分之一细的光学调制器具备的高速信号传输能力,有望将互联网速度提高一万倍,一秒钟内下载一部高清电影指日可待。

这项研究是由加州大学伯克利分校劳伦斯国家实验室的张翔教授、王枫助理教授以及博士后刘明等组成的研究团队共同完成的,研究论文发表于6月份的美国《自然》杂志上。

刘明表示,现有的互联网网络传输是以铜导线为主,目前已到了瓶颈阶段。科学家们都在研究用光来传输信息,但已有的光学调制器不是成本太高,就是体积太大,还有对温度过于敏感的缺陷。

这项研究的突破点就在于,用石墨烯这种世界上最薄却最坚硬的纳米材料,做成一个高速、对热不敏感,宽带、廉价和小尺寸的调制器,从而解决了业界长期未能解决的问题。

华人科研团队将石墨烯铺展在一个硅波导管的顶部,建造出了这款能打开或关闭光束的光调制器(调制器是控制数据传输速度的关键),把电子信号转化成光学信号传输数字信息。

科学家们发现,施加不同电压,石墨烯中电子的能量会改变,而石墨烯是否吸收光线也会决定其电子能量。科学家在石墨烯上找到了一个最有效的位置来施加足够的电压,从而让该石墨烯调制器拥有了打开或关闭光线的能力。

石墨烯能吸收的光涵盖数千纳米,从紫外线到红外线都可。科学家指出,这使石墨烯调制器能比现有最顶级调制器携带的数据更多。

刘明表示,高速并真正实现宽带是石墨烯调制器不可比拟的优势。

铜导线长距离传输速度最高可达100兆,而每个石墨烯调制器的传输速度比铜导线快约千倍。如果把10个石墨烯调制器放在一起,传输速度可以达到百万兆,上网速度将比现在快1万倍。

刘明说,他们把这种新的宽带连接技术叫做“极带”,“我们可以更便捷地分享视频信息,把一部高清电影下载到手机上只需一秒钟就完成”。

价廉物美是石墨烯调制器的另一优势,“目前市场上的光学调制器5250美元一个,而我们的石墨烯调制器只需要几美元”。

相对于现有调制器几个平方毫米的体积,这种石墨烯调制器还具有体积小的优势,只有25平方微米,且仅有头发丝的四百分之一细,它可以放在电脑主板上的任何位置。

另据张翔教授介绍,新石墨烯调制器不仅可用于消费电子产品上,还可用于任何受限于数据传输速度的领域,包括生物信息学以及天气预报等,未来也会广泛应用于工业领域。



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