石墨烯旗舰团队展示了石墨烯增强光子学的潜力

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隶属于石墨烯旗舰的研究人员表明,基于石墨烯的集成光子器件为下一代光通信提供了独特的解决方案。该计划的研究人员已经证明了石墨烯的特性如何实现超宽带通信以及低功耗,从根本上改变数据在光通信系统中的传输方式。这可能使石墨烯集成设备成为5G,物联网(IoT)和工业4.0发展的关键因素。

Process flow of a SLG photonics integrated device image

SLG光子学集成器件的处理流程


“随着传统半导体技术正在接近其物理限制,我们需要探索全新的技术,以实现我们对未来网络化全球社会最雄心勃勃的愿景,”德国诺基亚贝尔实验室收发器研究部门负责人Wolfgang Templ解释说。石墨烯旗舰合作伙伴。 “石墨烯有望在光学和无线电通信的关键部件性能方面迈出重要一步,超越当今传统半导体元件技术的性能极限。”诺基亚IP和光网络技术人员Paola Galli对此表示赞同:“石墨烯光子学提供了一系列优势,可以成为改变游戏规则的人。我们需要探索新材料,超越现有技术的极限,满足未来的容量需求网络“。


Graphene Flagship展示了基于石墨烯的集成光子学的未来愿景,并提供了改善功耗,可制造性和晶圆级集成的策略。通过这项新工作,Graphene旗舰合作伙伴还为基于石墨烯的光子器件提供了一个路线图,超越了由5G,物联网和工业4.0驱动的数据通信和电信市场发展的技术要求。 “集成在光子电路中的石墨烯是一种低成本,可扩展的技术,可以以非常高的数据速率运行光纤链路,”来自意大利国家电信联盟的Graphene旗舰合作伙伴CNIT的Marco Romagnoli说。


来自Graphene Flagship合作伙伴Ericsson Research的Antonio D'Errico解释了“光子学用石墨烯有可能以破坏性的方式改变信息和通信技术的前景。”


该团队涉及CNIT,爱立信,IMEC,诺基亚,诺基亚贝尔实验室,AMO,ICFO和剑桥大学的研究人员。 “此案例体现了石墨烯技术在电信领域应用前沿应用的强大功能。我们已经开始看到石墨烯旗舰投资从材料开发转向组件和系统级集成的成果,”创新负责人Kari Hjelt解释道。石墨烯旗舰。

 

与现有技术相比,石墨烯光子学在性能和制造方面都具有优势。石墨烯可以确保调制,检测和开关性能,满足光子器件制造中下一步发展的所有要求。 “我们的目标是高度集成的光学收发器,这将使每个光学通道的超高比特率超过每秒1兆兆比特。这些目标系统将通过大幅降低复杂性,能量耗散和外形尺寸来实现与基于半导体的先驱者的区别。更高的灵活性和可调性,“Templ解释道。


来自Graphene旗舰合作伙伴AMO GmbH的Daniel Neumaier也是电子和光子集成石墨烯旗舰部门的领导者,他补充道:“光通信链路在5G中将变得越来越重要,以支持所有节点所需的高数据速率。基于石墨烯集成在硅平台上的光学元件将能够提供更高的性能和低成本的生产工艺,因此有望成为5G时代的关键部件。“


“这篇论文清楚地说明了为什么石墨烯和硅基光子学的综合方法能够满足并超越未来电信系统中不断增长的数据速率的可预见要求,”大学教授Andrea C. Ferrari说。剑桥,石墨烯旗舰科技官员及其管理小组主席。 “物联网和5G时代的到来代表了石墨烯展示其最终潜力的独特机会,”他总结道。




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