Innovación

Comunicación de la velocidad de la luz: optoelectrónica basada en grafeno

Comunicación de la velocidad de la luz: optoelectrónica basada en grafeno

La tasa de avance en la comunicación digital puede verse obstaculizada en el futuro por la cantidad de energía requerida para alimentarla. La fotónica de silicio estándar requiere energía de un orden de magnitud mayor que la disponible actualmente. La optoelectrónica basada en grafeno de bajo consumo promete solucionar este problema.

[Fuente de imagen: Cambridge - Dr. Ilya Goykhman]

El uso de la electrónica estándar basada en metales en las telecomunicaciones ha sido desafiado por las comunicaciones ópticas en los últimos años, pero la nueva tecnología no deja de tener problemas. Para aumentar el rango de datos detectables en el espectro electromagnético, la industria ha integrado absorbedores de germanio con dispositivos fotónicos de silicio estándar. Ahora, los investigadores han identificado un enfoque más simple para la producción de fotodetectores altamente sensibles.

En una investigación realizada por una colaboración internacional de universidades, los científicos han integrado el grafeno con silicio para lograr una capacidad de respuesta de 0,37 A / W a 1,55 μm mediante la multiplicación de avalanchas. “Este es un resultado significativo que demuestra que el grafeno puede competir con el estado actual de la técnica al producir dispositivos que pueden fabricarse de manera más simple, económica y que funcionan en diferentes longitudes de onda. Así allanando el camino para la fotónica de silicio integrada con grafeno '', informó el coautor, el profesor Andrea Ferrari, director del Cambridge Graphene Center y presidente del Panel de Gestión del Graphene Flagship.

El Dr. Ilya Goykhman, autor principal e investigador asociado senior en el Cambridge Graphene Center, dijo: 'La visión aquí es que el grafeno juegue un papel importante en la habilitación de las tecnologías de comunicación óptica. Este es un primer paso hacia esto y, durante los próximos dos años, el objetivo de los paquetes de trabajo de integración a escala de obleas y optoelectrónica del buque insignia es que esto realmente suceda ''.

El profesor Ferrari encabeza el Graphene Flagship, uno de los primeros 10 años de tecnologías futuras y emergentes (FET) de Europa, con la misión de llevar la investigación en grafeno del mundo académico a la sociedad. Él explicó:

“El grafeno puede vencer a la tecnología fotónica de silicio actual en términos de consumo de energía. Graphene Flagship está invirtiendo muchos recursos en la integración a escala de obleas con la creación de un nuevo paquete de trabajo. Hemos identificado una visión, donde el grafeno es la columna vertebral para la comunicación de datos, y planeamos tener un banco de telecomunicaciones capaz de transferir 4x28 GB / s para 2018. La investigación en este artículo de Nano Letters es el primer paso para lograr esa visión, el cuya importancia es claramente reconocida por empresas como Ericsson y Alcatel-Lucent, que se han unido al buque insignia para ayudar a desarrollarlo ”.

Se requiere más trabajo, dijo el profesor Ferrari: `` Hemos demostrado el potencial del detector, pero también necesitamos producir un modulador basado en grafeno para tener un sistema de telecomunicaciones ópticas completo y de baja energía y el buque insignia está trabajando duro en este problema. The Flagship ha reunido a las personas adecuadas en el lugar correcto en el momento adecuado para trabajar juntos hacia este objetivo. Europa estará a la vanguardia de esta tecnología. Es un gran desafío y una gran oportunidad para Europa, ya que los dispositivos tienen un valor agregado tan alto que será rentable fabricar el dispositivo en Europa, manteniendo el valor de la tecnología dentro de la comunidad europea ”.

Lea los resultados de la investigación del equipo aquí.

VEA TAMBIÉN: Maravilla revolucionaria Material: grafeno

Vía: Cambridge

Escrito por Jody Binns

Ver el vídeo: Controlando la luz en la nanoescala con grafeno. Pablo Alonso. TEDxGijon (Octubre 2020).