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Windows7之家(www.bkjia.com):全球最小光学调制器诞生,一秒内可下载高清电影

世界最小的石墨烯光学调制器,由美国加州大学伯克利分校华裔师生共同研制诞生。这个比人的头发细400倍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,由刘明担任第一作者的研究论文将于6月2日在美国《自然》杂志发表。

刘明接受记者访问时表示,调制器用于调节光束开关,把电子信号转化成光学信号传输数字信息,目前多用于互联网连接,今后有望用于电脑中央处理器、记忆容量和主板。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。

2004年,英国曼彻斯特大学物理学奖海姆和诺沃肖洛夫成功从石墨中分离出石墨烯,这种世界上最薄却最坚硬的纳米材料使他们获得了2010年诺贝尔物理学奖。从清华大学毕业后在加州大学伯克利分校念博士学位的刘明,2008年从一篇关于石墨烯加了一点偏压后变得透明的文章得到灵感,开始着手研究用石墨烯制成光学调制器。

刘明表示,这项研究具有两个突破点:第一是把物理和电子工程两个领域的研究结合起来,第二是实现了从事石墨烯研究的人没有去尝试的事。用石墨烯为材料做成一个高速、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。

高速并真正实现宽带是石墨烯调制器不可比拟的优势。刘明表示,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是100G,如果把10个石墨烯调制器放在一起,工作在不同的波段上,相互不会干扰,传输速度可以达到1T,等于铜导线的1万倍,上网速度将比现在快1万倍。

“10G的高速互联网将成为可能,我们可以更便捷地分享视频信息,云计算将更加普遍使用,个人电脑不再需要,把一部高清电影下载到手机上只需一秒钟就完成。”刘明说。

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,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,比人头发还细400倍,它可以放在电脑主板的任何需要位置。

刘明表示,石墨烯光纤调制器诞生后,最重要的实现产业化,“我们的近期目标是真正实现光纤到户,最终目标要把这个调制器集成到CPU里。”(文/刘丹)

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