Rychlost optického přenosu dat se zvyšuje nejméně o 10 000 faktorů

Abstraktní ilustrace. Půjčka Korejský institut vědy a technologie (KIST)

Opakovací frekvence pulzního laseru dosáhla 57,8 GHz instalací rezonátoru obsahujícího grafenOmezení výrobního procesu byla překonána syntézou grafenu přímo na standardních měděných (Cu) vodičích.

Pulzní laser vyzařuje světlo několikrát, jako by blikal. Mají tu výhodu, že koncentrují více energie než kontinuální vlnové lasery, jejichž síla v průběhu času zůstává stejná. Pokud jsou digitální signály načteny do pulzních laserů, může každý puls kódovat jeden bit dat. V tomto ohledu platí, že čím vyšší je rychlost opakování, tím vyšší je rychlost přenosu dat. Konvenční pulzní lasery s optickými vlákny však obvykle měly limit počtu pulsů za sekundu vyšší než úroveň MHz.

Korea Institute of Science and Technology (Box:) oznámil, že výzkumný tým vedený Dr. Yong-Won Songem, vedoucím výzkumným pracovníkem v Centru pro optoelektronické materiály, dokázal generovat laserové pulsy nejméně 10 000krát vyšší než úroveň umění. Tohoto úspěchu bylo dosaženo umístěním dalšího * rezonátoru obsahujícího grafen do pulzního laserového oscilátoru s optickými vlákny pracujícího v rozsahu femtosekund (10-15: sekundy) Očekává se, že se při použití této metody pro datovou komunikaci významně zvýší rychlost zpracování.

* Rezonátor. Zařízení, které generuje vlny nebo vibrace na určité frekvenci využitím rezonančního jevu.

Schematické znázornění pulzních laserů s vysokým opakováním

Grafen (Gf) byl syntetizován přímo na povrchu měděného drátu, který fungoval jako spojka z mikrovláken s řízeným průměrem (DCMF), která vytvořila prstencový rezonátor. Vrstva Gf byla fyzicky spojena s DCMF pro nelineární interakci s úplně minimalizovaným poškozením. Konvenční blokovací obvod Gf bez prstencového rezonátoru je srovnáván s navrhovaným obvodem. Popisuje také rozšíření vícevodičového provozu. Půjčka Korejský institut vědy a technologie (KIST)

Výzkumný tým KIST poznamenal, že charakteristiky intenzity vlnové délky of laserového světla, které se mění v čase, jsou v korelaci (** Fourierova transformace). Pokud je rezonátor umístěn v laserovém oscilátoru, je pulsní vlnová délka laseru pravidelně upravována, čímž se mění vzor změny intenzity laseru. Na základě tohoto základního výzkumu vedoucí výzkumník Song syntetizoval grafen, který má schopnost absorbovat, eliminovat a zesílit slabé světlo tím, že do rezonátoru prochází pouze silné světlo. To umožňuje přesnou kontrolu intenzity laseru při vysokých rychlostech, takže lze zvýšit frekvenci opakování pulzu na vyšší úroveň.

** Fourierova transformace. Matematická technika, která rozkládá signál na frekvenční složky. Jinými slovy, pokud je časová funkce (signál) převedena z Fury, stane se tato funkce frekvenční funkcí.

Píseň vyhrála Dr. Yong

Dr. Song Yong-won v Centru pro optoelektronické materiály KIST. Půjčka Korejský institut vědy a technologie (KIST)

Kromě toho se grafen obvykle syntetizuje na povrchu katalytického kovu, poté se produkt oddělí od katalyzátoru a přenese se na požadovaný základní povrch. Tento proces obvykle zahrnoval poškození grafenu nebo dovozu směsí. Výše zmíněný výzkumný tým KIST vyřešil problém snížení efektivity výrobního procesu odléváním grafenu přímo na povrch měděného drátu, který je snadno získatelný, a následným pokrytím drátu optickým vláknem pro použití jako rezonátor.

Ve výsledku bylo možné dosáhnout opakovací frekvence 57,8 GHz, čímž se překonaly omezení pulzních laserů z hlediska rychlosti opakování, které byly obvykle omezeny na MHz. Kromě toho byla charakteristika grafenu, který lokálně generuje teplo během laserové absorpce, použita ke zmírnění charakteristik grafenového rezonátoru použitím dalších laserů na zařízení.

Výzkumník KIST Seong-ee Lee říká: „V současném scénáři, kdy poptávka po datovém provozu rychle roste, poskytují ultrazvukový pulzní laser, který pracuje extrémně vysokou rychlostí, ladicí charakteristiky a poskytuje nový přístup k adaptaci. v tomto rychle se rozvíjejícím scénáři zpracování dat. “ Vedoucí výzkumník Song, který studii vedl, dodal: „Očekáváme, že vývoj vysokorychlostních pulzních laserů založených na grafenových rezonátorech bude naším lídrem ve vývoji optických informačních technologií na bázi nanomateriálů a na souvisejícím trhu.“ »

Odkaz. „Sungjae Lee և Yong-Won Song“ od Sungjaee Lee և Yong-Won Song ACS Nano:,
DOI: 10,1021 / acsnano.0c07355:

Tato studie byla financována Ministerstvem vědy a technologie (MSIT) v rámci Institucionálního výzkumného programu KIST. Výsledky této studie byly publikovány v posledním čísle ACS Nano: (IF 14 588, nejlepších 5,25% JCR), mezinárodní časopis v oblasti nanotechnologií.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Znepokojující nový důkaz, že vakcíny COVID-19 jsou méně účinné než nové varianty koronaviru

Asistentka lékaře Philana Liang připravuje láhev vakcíny COVID-19 na Lékařském kampusu University of Washington. Nový výzkum na Lékařské fakultě University of Washington v...

Rad solární chlazení – solární ohřev z jednoho systému. Není nutná elektřina

Systém snížil teplotu uvnitř testovacího systému ve venkovním prostředí vystaveném přímému slunečnímu záření o více než 12 stupňů Celsia (22 stupňů Fahrenheita). Půjčka...

Odkrytý 260 milionů let starý zabiják

Živá rekonstrukce anteosaura útočícího na býložravého moschognatha. Fotografický kredit: Alex Bernardini (@SimplexPaleo) 260 milionů let starý dravec Anteosaurus, dříve považován za těžkého, pomalého a...

Fyzici částic řeší problémy, které „sledují“ více než 20 let

Obrázek ukazuje dráhu paprsku, který prochází měděným vysokofrekvenčním kvadrupólem, černým dipólovým magnetem a štěrbinovým měřicím systémem na detektoru částic. Strukturální složitost paprsku se...

Paleontologové řeší 150 let starou záhadu – a objevují novou skupinu hmyzu

Křídlo nového druhu Okanagrion hobani z fosilního naleziště McAbee v Britské Kolumbii je samoobslužným hmyzem nového podřádu Cephalozygoptera. Kredit: Copyright Zootaxa, použitý v...

Newsletter

Subscribe to stay updated.