Графеновые коммутаторы ускорят оптические коммуникации

Команда Graphene Flagship, включающая исследователей из Кембриджского графенового центра (Великобритания), Миланского политехнического института и Итальянского технологического института в Генуе (Италия), впервые продемонстрировала усиление нелинейных оптических эффектов в графене с помощью электрических полей.

Эта работа, опубликованная журналом Nature Nanotechnology, будет способствовать созданию оборудования для более быстрых и надёжных широкополосных коммуникаций.

Как и многие другие материалы, графен может захватывать фотоны, комбинировать их и испускать более мощное оптическое излучение. Этот нелинейный процесс – генерация оптических гармоник – обычно протекает неконтролируемо и имеет невысокую эффективность.

Заслуга международной команды Graphene Flagship заключается в создании предпосылок для применения графена в оптических коммутаторах. Электрическое управление интенсивностью нелинейных эффектов в двумерной решётке углерода открывает возможности подключения новых частот к передаче данных по оптоволоконным линиям, то есть увеличения их пропускной способности.

Сегодня, коммерческие устройства нелинейной оптики работают, в основном, в приложениях спектроскопии.

«Наша работа показывает, что эффективность генерации третьей гармоники в графене может быть увеличена более чем в 10 раз настройкой электрическим полем», – объясняет Джанкарло Соави (Giancarlo Soavi), ведущий автор статьи и исследователь из Кембриджа.