Графеновые оптические модуляторы позволят существенно повысить скорость передачи данных

Группа ученых из Университета Калифорнии (University of California) провели демонстрацию новой технологии, основанной на графене, которая способна существенно повысить скорость цифровых коммуникаций.

Графеновые оптические модуляторы позволят существенно повысить скорость передачи данных

Ученые под руководством профессора Ксианг Жанг (Xiang Zhang) разработали крохотное оптическое устройство на основе графена, которое способно включать и выключать свет с высокой скоростью. Данная способность переключения света является фундаментальной характеристикой сетевого модулятора, который контролирует скорость передачи пакетов данных. При этом, чем быстрее передаются импульсы данных, тем больший объем данных можно передавать. В результате, продемонстрированное устройство может обеспечивать высокую скорость передачи данных. Разработчики отмечают, что оно способно обеспечить 10-кратный прирост скорости передачи информации по сравнению с существующими технологиями. Исследователи экспериментальным путем смогли достичь частоты модуляции 1 ГГц, но, теоретически, в результате улучшений можно достигать и более существенной частоты — до 500 ГГц. В то же время данное устройство достаточно компактно и не требует использования большого количества энергии. Так, экспериментальным путем удалось создать успешно функционирующий графеновый оптический модулятор, занимающий площадь всего 25 квадратных микрон, что в 400 раз меньше толщины человеческого волоса. Коммерческие образцы модуляторов будут несколько больше, но все же достаточно компактными, их площадь составит несколько квадратных миллиметров. По словам разработчиков, модуляторы на основе графена позволят передавать 3D фильмы в Full HD разрешении, занимающие большой объем, на смартфоны за считанные секунды.

Кроме того, отмечается, что графен может легко комбинироваться с другими материалами, что позволит получать достаточно оригинальные комбинации свойств. В частности, заявляется возможность модуляции сигналов в новых диапазонах частот, например, света среднего инфракрасного диапазона. Кроме того, графен способен абсорбировать свет (что соответствует выключенному состоянию) в широком диапазоне (несколько тысяч нанометров) от ультрафиолетового до инфракрасного, в то время как современные оптические модуляторы способны оперировать волнами длиной лишь около 10 нанометров.

По заверениям разработчиков, данная технология может начать эксплуатироваться в коммерческих масштабах на протяжении нескольких лет.