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Velocidade da comunicação da luz: optoeletrônica à base de grafeno

Velocidade da comunicação da luz: optoeletrônica à base de grafeno

A taxa de avanço na comunicação digital pode ser prejudicada no futuro pela quantidade de energia necessária para alimentá-la. A fotônica de silício padrão requer energia uma ordem de magnitude maior do que a disponível atualmente. A optoeletrônica baseada em grafeno com eficiência energética promete resolver isso.

[Fonte da imagem: Cambridge - Dr. Ilya Goykhman]

O uso de eletrônicos padrão baseados em metal nas telecomunicações tem sido desafiado pelas comunicações ópticas nos últimos anos - mas a nova tecnologia tem seus problemas. Para aumentar a faixa de dados detectáveis ​​no espectro eletromagnético, a indústria integrou absorvedores de germânio com dispositivos fotônicos de silício padrão. Agora, os pesquisadores identificaram uma abordagem mais simples para a produção de fotodetectores altamente responsivos.

Em pesquisa conduzida por uma colaboração internacional de universidades, os cientistas integraram o grafeno ao silício para atingir 0,37A / W de responsividade a 1,55μm usando multiplicação por avalanche. 'Este é um resultado significativo que prova que o grafeno pode competir com o estado da arte atual ao produzir dispositivos que podem ser feitos de forma mais simples, barata e trabalhar em diferentes comprimentos de onda. Abrindo assim o caminho para a fotônica de silício integrada com grafeno ', relatou a coautora Professora Andrea Ferrari, diretora do Cambridge Graphene Center e Presidente do Painel de Gerenciamento do Graphene Flagship.

O Dr. Ilya Goykhman, autor principal e Associado de Pesquisa Sênior do Cambridge Graphene Center, disse: 'A visão aqui é que o grafeno desempenhe um papel importante na capacitação das tecnologias de comunicação óptica. Este é um primeiro passo nesse sentido e, nos próximos dois anos, o objetivo da integração em escala wafer e dos pacotes de trabalho optoeletrônicos do Flagship é realmente fazer isso acontecer. '

O professor Ferrari lidera o Graphene Flagship, um dos primeiros 10 anos de Future and Emerging Technologies (FET), com a missão de levar a pesquisa em grafeno da academia para a sociedade. Ele explicou:

'O grafeno pode superar a tecnologia fotônica de silício atual em termos de consumo de energia. O Graphene Flagship está investindo muitos recursos na integração em escala de wafer com a criação de um novo Pacote de Trabalho. Identificamos uma visão, onde o grafeno é a espinha dorsal da comunicação de dados, e planejamos ter um banco de telecomunicações capaz de transferir 4x28 GB / s até 2018. A pesquisa neste artigo da Nano Letters é o primeiro passo para alcançar essa visão, o importância da qual é claramente reconhecida por empresas como a Ericsson e Alcatel-Lucent, que se juntaram à Flagship para ajudar a desenvolvê-lo. '

Mais trabalho é necessário, o professor Ferrari disse: 'Nós mostramos o potencial do detector, mas também precisamos produzir um modulador baseado em grafeno para ter um sistema de telecomunicações óptico de baixa energia completo e a Flagship está trabalhando duro neste problema. A Flagship reuniu as pessoas certas no lugar certo e na hora certa para trabalharem juntas em prol desse objetivo. A Europa estará na vanguarda desta tecnologia. É um grande desafio e uma grande oportunidade para a Europa, uma vez que existe um valor acrescentado tão elevado aos dispositivos que será rentável fabricar o dispositivo na Europa - mantendo o valor da tecnologia na comunidade europeia. '

Leia as descobertas da pesquisa da equipe aqui.

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Via: Cambridge

Escrito por Jody Binns

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