权威国防科技信息门户
国防科技大数据智能情报平台
生产力促进中心会员招募
国防科技生产力促进中心
国外国防科技文献资料快报
公告:
国防科技生产力促进中心网上会员入会邀请函   国防科技工业准入渠道、申办程序取证务实培训班通知   DSTI推出国防军工单位电子邮件服务,特别优惠中   DSTIS国防军工信息资源内网服务系统2013年征订开始   下载黄页企业会员登记表 成为国防科技信息网会员  
韩美联合开发出调制速率高达10吉赫兹的超快石墨烯基光源
2018-02-07


[据物理学组织网站201825日报道] 未来光通信技术的关键要求之一是开发能够发射超快光脉冲的纳米级光源。在新的研究中,韩国庆熙大学和美国哥伦比亚大学验证了能发射光脉冲的石墨烯基器件的带宽高达10吉赫兹,脉冲持续时间短于100皮秒,这表明石墨烯有可能作为这类光源的理想材料。研究成果发表在《纳米快报》。



石墨烯是纳米光子学中一种重要的新兴材料:最近的研究也验证了基于石墨烯的高速光电探测器和光学调制器。此次工作表明超快石墨烯基光子器件可实现光辐射。



石墨烯良好的热稳定性和低热容等性质,使其成为超快光发射器的有前景的候选者。此前研究已证实石墨烯基器件可辐射红外光和可见光,尽管实现快速开关调制的挑战依然存在。为解决该挑战,需要具有高效热传导的衬底-支撑器件设计,以在光脉冲之间实现快速冷却。



为解决这一需求,研究人员将石墨烯封装在六方氮化硼中。这种封装使得石墨烯达到足够高的温度,以在可见光和近红外光波段辐射明亮、稳定的光,并且可快速冷却。预计,该器件寿命至少长达4年。结果表明,该器件可产生超快光脉冲,脉冲持续时间短至90皮秒,与传统热辐射器相比,它的调制速率提高了几个数量级。



光学声子和声学声子可实现高速调制,并且石墨烯中的电子可与光学声子发生强耦合,但与声学声子发生弱耦合。最近研究表明,电子和光学声子可在石墨烯-六方氮化硼界面处形成混合模式,称为声子极化激元,可提供高效近场热传输。弱声学声子耦合作用和六方氮化硼中的直接电子弛豫,使得器件能以比利用热传导快得多的速度进行冷却,从而实现高速调制。



超快石墨烯发射器在100吉赫兹以上光通信中具有潜在应用,可延伸到片上光谱学、光电探测器和等离子体激元。此外,该器件也可作为超快加热器,有助于研究化学反应和相移。下一步,研究人员计划进一步提高器件的光发射性能。(工业和信息化部电子第一研究所  许文琪)



相关新闻

DSTIS 国防科技工业信息服务系统
中国核科技信息与经济研究院 中国航天工程咨询中心 中国航空工业发展研究中心
中国船舶工业综合技术经济研究院 中国船舶信息中心 北方科技信息研究所 工业和信息化部电子科学技术情报研究所
DSTI简介 | 大事记 | 网站动态 | 产品介绍 | 广告服务 | 客户服务 | 联系方式 | 共建单位 | 合作媒体  
国防科技信息网 dsti.net © 2006 - 2018 版权所有 京ICP备10013389号