Un modulatore ottico grazie al grafene

Un modulatore ottico grazie al grafene

Grafene materiale polivalente: l'ultimo impiego è come elemento principale per il funzionamento di un modulatore ottico, che consentirà la costruzione di dispositivi di piccole dimensioni

di Andrea Bai pubblicata il , alle 17:33 nel canale Scienza e tecnologia
 

I ricercatori del Nanoscale Science and Engineering Center dell'University of California Berkeley hanno dato dimostrazione di un modulatore ottico realizzato in grafene, che potrebbe consentire in un futuro non troppo lontano la realizzazione di comunicazioni ottiche tra chip all'interno di uno stesso dispositivo.

I modulatori ottici vengono attualmente utilizzati nelle comunicazioni a lungo raggio, ed impiegano segnali elettrici per controllare le pulsazioni di una fonte luminosa, tipicamente un laser, per effettuare trasferimenti di informazioni ad elevata velocità tra network, sistemi o dispositivi differenti. Il mondo accademico e le aziende stanno però portando avanti una serie di ricerche per portare le comunicazioni ottiche nelle trasmissioni a corto raggio, per fare in modo tale che il trasferimento dati ad elevata velocità possa avvenire anche all'interno di uno stesso dispositivo, tra chip differenti.

I dispositivi ottici realizzati con le tecnologie attuali sono di dimensioni non pienamente compatibili con le esigenze di comunicazione a corto raggio e richiedono, per la loro produzione, i materiali del gruppo III-V, come ad esempio gallio, indio e arsenico. Il gruppo di ricerca coordinato da professor Xiang Zhang ha invece realizzato un modulatore ottico in grafene che ha dimensioni 100 volte inferiori rispetto a quelle di un normale dispositivo III-V ed è pari a 25 micron quadrati.

I ricercatori sono stati in grado, facendo interagire un campo elettrico con il grafene, di variare la sua capacità di essere trasparente od opaco alla radiazione luminosa. Applicando al grafene una differenza di potenziale negativa, il materiale diviene trasparente alla luce. In realtà il grafene risulta trasparente anche a determinate differenze di potenziale positive, ma i ricercatori sono riusciti ad individuare una gamma intermedia dove la differenza di potenziale applicata impedisce il passaggio dei fotoni.

Il nuovo dispositivo ha inoltre mostrato la capacità di assorbire un ampio spettro della luce, spaziando dall'ultravioletto all'infrarosso, rispetto all'ampiezza di 10 nanometri dei modulatori III-V di oggi. Il dispositivo costruito per la dimostrazione è stato in grado di operare ad una frequenza di 1GHz, ma secondo i ricercatori sarà possibile arrivare sino a 500GHz di frequenza.

3 Commenti
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geko11911 Maggio 2011, 19:12 #1
Certo che sto grafene è una vera sorpresa!!
style4912 Maggio 2011, 00:01 #2
la sparo li, sarà un altro regalo dei nostri amici marziani ?
lucusta12 Maggio 2011, 07:03 #3
se non e' trasparente allora assorbe la luce; se assorbe la luce allora si riscalda molto rapidamente.
se si riscalda molto rapidamente dovra' avere anche una efficente dissipazione, perche' il resto e' fatto con la normale tecnologia a disposizione oggi, quindi all'aumento della temperatura aumentano anche le resistenze elettriche e s'innescano i problemi associati.

tutto molto bello, ma sara' ancora piu' bello quando sara commercializzato realmente.

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