Уникальные свойства графена найдут применение в сверхэкономичных фотонных схемах

В предварительной публикации на сайте издания Nature Photonics исследователи из Колумбийского университета и Института микроэлектроники в Сингапуре сообщили о создании ими гибридного, кремний-графенового устройства, генерирующего микроволновые сигналы и выполняющее параметрическое преобразование на частотах, применяемых в телекоммуникациях. Они продемонстрировали и объяснили сильный нелинейный отклик от графена — свойство, востребованное в технологиях цифровой коммутации и памяти.

Оптическая нелинейность позволяет системным параметрам (таким как коэффициент пропускания и преобразование частот) изменяться с уровнем входной энергии. Используя это, ученые смогли генерировать радиочастотную несущую на передаваемом лазерном луче и управлять модуляцией при помощи интенсивности и цвета лазера. Они также установили, что генерация радиочастоты осуществляется гибридным чипом с резонансной добротностью в 50 раз меньше, чем до сих пор достигалось в кремнии.

Высокая энергоэффективность гибридного чипа, по мнению ученых, это важный шаг в построении полностью оптических высокоплотных интегральных схем, необходимых для сверхбыстрых современных коммуникаций.