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- 發布時間2018-09-19 14:57
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近日消息，Graphene Flagship項目中的研究人員工作成果表明基于石墨烯的集成光子器件為下一代光通信提供了獨特的解決方案。研究人員已經證明石墨烯可以實現超寬帶通信以及低功耗，從根本上改變數據在光通信系統中的傳輸方式。這可能使石墨烯集成設備成為5G，物聯網（IoT）和工業4.0發展的關鍵因素。研究結果發表在Nature Reviews Materials上，并在封面上突出顯示。
“隨著(zhu)傳(chuan)統半(ban)導體技術正(zheng)在(zai)接近(jin)其物理限制，我們(men)需要探索全新技術，以實(shi)(shi)現我們(men)對未(wei)來網(wang)絡化全球社會最雄(xiong)心(xin)勃勃的愿景(jing)，”德國諾基亞貝爾(er)實(shi)(shi)驗(yan)室收(shou)發器研究部門(men)負(fu)責人Wolfgang Templ解釋說(shuo)。 他們是石墨烯旗(qi)艦的(de)合作(zuo)伙伴之(zhi)一(yi)。 “石墨(mo)烯有望(wang)在(zai)光學和無線(xian)電通信的關鍵部件性能方面邁出(chu)重要一(yi)步，超越當今傳統(tong)半導體元件技術的性能極限。” 諾基亞(ya)IP和光(guang)網絡技(ji)術人員(yuan)Paola Galli對此表示贊同(tong)：“石墨烯光子學提供了一系列優勢，可以成為改變游戲規則的人。我們需要探索新材料，超越現有技術的限制，滿足未來的容量需求網絡”。
Graphene Flagship的(de)(de)(de)(de)最新論文(wen)展示(shi)了(le)(le)基(ji)于石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)的(de)(de)(de)(de)集成光子學(xue)的(de)(de)(de)(de)未來愿景，并提供了(le)(le)改善(shan)功耗，可制(zhi)造性和(he)晶(jing)圓級集成的(de)(de)(de)(de)策略。 與此同時，Graphene旗艦合作伙伴還(huan)為(wei)基(ji)于石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)的(de)(de)(de)(de)光子器件提供了(le)(le)一個路(lu)線圖，超越(yue)了(le)(le)由5G，物聯(lian)網(wang)和(he)工業4.0驅動的(de)(de)(de)(de)數(shu)據通信(xin)和(he)電信(xin)市場發(fa)展的(de)(de)(de)(de)技術(shu)要求。 “集成在(zai)光子電路(lu)中的(de)(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)是(shi)一種低成本，可擴展的(de)(de)(de)(de)技術(shu)，可以以非常(chang)高的(de)(de)(de)(de)數(shu)據速率運行光纖鏈路(lu)，”來自意大利國家(jia)電信(xin)聯(lian)盟(meng)電信(xin)聯(lian)盟(meng)的(de)(de)(de)(de)Graphene旗艦合作伙伴CNIT的(de)(de)(de)(de)Marco Romagnoli說。
來自Graphene Flagship合作伙伴Ericsson Research的Antonio D'Errico解釋了“石墨烯對于光子學有可能以顛覆性的方式改變信息和通信技術的前景。本文發表在Nature Reviews Materials上，解釋了如何啟用新的功能豐富的光學網絡。 我很高興地說，這些基本信息現在可供全球任何感興趣的人使用。
這(zhe)個(ge)由五個(ge)不同歐(ou)洲國家(jia)的(de)公司和研(yan)究(jiu)中(zhong)心組成的(de)工業(ye)和學術合作伙伴關(guan)系已經為石墨烯光子集成的(de)未(wei)來發展(zhan)了一個(ge)引人注目的(de)愿景。該團隊涉(she)及(ji)CNIT，愛立信，IMEC，諾基亞，諾基亞貝爾實驗室，AMO，ICFO和劍橋大學的研究人員。這些合作是石墨烯旗艦的核心，由歐洲委員會設立，以支持石墨烯和相關材料的商業化，直到2023年。“石墨烯旗艦是一個獨特的生態系統，工業和學術合作伙伴在一起工作的時間比一個正常的歐盟項目。這種持久的協同作用在科學和創新方面產生了前所未有的結果，“羅馬尼奧利評論道。
“行業和學(xue)術界之間的(de)(de)合作是(shi)探索全(quan)新組(zu)件技術的(de)(de)關(guan)鍵。這(zhe)一(yi)階段的(de)(de)研究具(ju)有重(zhong)(zhong)大(da)風險，因(yin)此學(xue)術研究和行業研究實(shi)驗室加入最聰明的(de)(de)思(si)維來解決根本(ben)問題(ti)是(shi)非常重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)(de)。行業可(ke)以給(gei)予(yu)視(shi)角 關(guan)于未來系(xi)統潛力(li)的(de)(de)相關(guan)研究問題(ti)，“諾(nuo)基(ji)亞貝爾(er)實(shi)驗室的(de)(de)Templ補充(chong)道(dao)。 “由于相互(hu)交換信(xin)息(xi)，我們可(ke)以使技術成(cheng)熟，并考慮未來工(gong)業化(hua)和石(shi)墨(mo)烯基(ji)組(zu)件大(da)規模(mo)生產的(de)(de)所有要(yao)求(qiu)。”
“此案(an)例體現了(le)石(shi)墨烯(xi)技術在(zai)(zai)電信領域應用前沿應用的(de)強大功(gong)能。在(zai)(zai)從材料(liao)開(kai)發轉向組件和系(xi)統級集(ji)成(cheng)時，我(wo)們已(yi)經開(kai)始看(kan)到(dao)石(shi)墨烯(xi)旗艦投資的(de)成(cheng)果，”創(chuang)新負責(ze)人Kari Hjelt解釋道。 石(shi)墨烯(xi)旗艦。
與現有技術相比，石墨(mo)烯光子學在性能和制造(zao)方面(mian)都具有優勢。 石墨烯(xi)可以確保調制(zhi)，檢(jian)測和開關性(xing)能，滿足光子器件制(zhi)造(zao)下(xia)一步(bu)發展的所有要求。 “我們的目標是高度集成的光學收發器，這將使每個光學通道的超高比特率超過每秒1太比特。這些目標系統將通過大幅降低復雜性，能量耗散和外形尺寸來實現與基于半導體的前端系統的區別。 更高的靈活性和可調性，“Templ解釋道。
來自Graphene旗艦合作伙伴AMO GmbH的Daniel Neumaier也是電子和光子集成石墨烯旗艦部門的領導者，他補充說：“光學通信鏈路在5G中將變得越來越重要，以支持所有節點所需的高數據速率。基于石墨烯集成在硅平臺上的光學元件將能夠提供更高的性能和低成本的生產工藝，因此有望成為5G時代的關鍵部件。“
“這篇論文清(qing)楚地說明了(le)(le)為什么石墨(mo)烯(xi)和硅(gui)基光子學(xue)的(de)綜(zong)合方法(fa)能夠滿足并(bing)超越未來(lai)電信系統中不斷(duan)增長(chang)的(de)數據速率的(de)可預見要求，”大學(xue)教授Andrea C. Ferrari說。劍橋(qiao)，石墨(mo)烯(xi)旗艦科技官員及其管理小組主席。“物聯網和5G時代的(de)到來(lai)為石墨(mo)烯(xi)展示其最終潛(qian)力提供(gong)了(le)(le)獨特的(de)機會，”他(ta)總(zong)結道。
石墨烯旗艦是歐盟最大的研究計劃之(zhi)一。 它的(de)預算為10億歐元，是一種前所未有的新型聯合協調研究計劃。 石墨烯旗艦的總體目標是將石墨烯和相關材料從學術實驗室領域帶入歐洲社會，促進經濟增長并在十年內創造新的就業機會。 通過一個由近150個學術和工業合作伙伴組成的聯盟，研究工作涵蓋整個價值鏈，從材料生產到組件和系統集成，并針對利用石墨烯和相關材料的獨特屬性的幾個特定目標。
