グラフェン位相変調器はより高速なモバイル技術の鍵を握っています

Anonim

ベルギーのIMEC、英国のケンブリッジ大学の研究者らは、既存のシリコンベースのものより優れたグラフェンベースの位相変調器を作成し、テストしました。

現代の光学データおよび電気通信は、中継されるデータ量およびデータレート効率、すなわち情報が中継される速度を増加させる位相変調器を使用する。 位相変調器は、いくつかのビットの情報をより少ないシンボルまたはパケットにグループ化し、全体のサイズまたはスペクトル幅を縮小することによって動作し得る。 スペクトル幅が小さいほど、データレートの効率は高くなります。 しかし、自然なトレードオフのために、この効率はシリコンベースのデバイスで最大に達しているため、データの需要の増加とそれを伝送する効率とのギャップを埋めるために、より斬新な解決策が必要です。 この新しい解決策はグラフェンの形になっています。 グラフェンは、大きな光変調と高速動作のために、既存のシリコンフォトニクスとの統合に理想的です。

Graphene FlagshipのパートナーであるMarco Ramagnoliが率いる多国籍共同研究チーム(CNIT)は、グラフェンベースの変調器の効率を確認するためにいくつかのテストを実施しました。 グラフェンの単層を化学蒸着により成長させ、シリコンフォトニックプラットフォーム上に転写した。 Romagnoliは、「グラフェンの小片が粘着テープのようにシリコンの上に置かれた方法について説明します。これにより、位相変調器はどんな波長でも動作し、スペクトル効率は最先端のシリコン位相変調器"

このハイブリッド位相変調器は、伝送距離が最大50kmの場合、光損失が少なく、エネルギー消費が少なく、誤りのないビット動作が可能です。 さらに、プロセスおよびデバイス形状を最適化することによって、無線周波数帯域幅を高めて既存の高性能変調器に適合させることができる。

世界の目が5Gテクノロジの形態でデータのストリーミング速度の高速化と高速化に移行することにより、これは潜在的なコスト効率の高い配信方法になる可能性があります。 「顧客の視点から見ると、モバイルデバイスで映画などを見たいと思っていますが、オペレーターに支払う金額を増やしたくはありません。つまり、パフォーマンスを向上させたい帯域幅を使用することができますが、同時にデータビットあたりのコストを削減したいと考えています。パフォーマンスは拡張可能ですが、同時に安価なテクノロジを見つける必要があります。 Romagnoli氏は次のように付け加えています。「グラフェンは良い候補だと考えている理由です

これは、実験として、非常に簡単で非常に安価です。

この技術はまた、グラフェンのフラッグシップパートナーであるAMO GmbHに拠点を置くディビジョン3のリーダーであるDaniel Neumaier氏は次のように説明しています。「光通信システムは世界規模のウェブのバックボーンを形成しています。この研究は、グラフェンベースの光位相変調器が、エネルギー消費を低減するために光データリンクの重要な構成要素になり得ることを実証している。報告された変調効率は、全体としての重要なパラメータの1つであるこのデバイスをアプリケーションに向けて次の重要なステップは、ウェーハスケールのCMOS集積です。この課題は、現在、ヨーロッパの主要研究センターやグラフェンのフラッグシップ内の企業によって対処されています。

この結果は、位相変調器が重要な電気通信およびデータ通信の応用において、グラフェン/グラフェン - シリコンハイブリッドの使用について非常に有望な出発点である。

Grapheneフラッグシップの科学技術責任者であるAndrea C. Ferrari教授と管理委員長は、次のように述べています。「PhotonicsとOptoelectronicアプリケーションは、フラッグシップが開始されて以来、大きな応用可能性があると認識されています。この技術はすでに2020年に400Gbit / sのデータリンクをターゲットとしたスピアヘッドプロジェクトを支えており、テレコムとデータコム企業のビジネスユニットに統合する準備が整っています。

Graphene Flagshipは、欧州連合(EU)の最大の研究イニシアチブの1つです。 予算は10億ユーロで、前例のない規模での共同研究、調整型研究の新しい形を表しています。 グラフェン・フラッグシップの全体的な目標は、グラフェンと関連資料を学術機関の領域から欧州社会に持ち帰り、10年間の経済成長と新しい雇用創出を促進することです。 学術と産業の150社を超えるパートナーを擁するコンソーシアムを通じて、材料生産から部品およびシステム統合までのバリューチェーン全体をカバーし、グラフェンおよび関連材料のユニークな特性を利用するいくつかの特定の目標を目指しています。

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