中新社舊金山5月22日電(記者 劉丹)世界最小的石墨烯光學調制器，由美國加州大學伯克利分校華裔師生共同研制誕生。這個比人的頭發細400倍的光學調制器具備的高速信號傳輸能力，有望將互聯網速度提高一萬倍，一秒鐘內下載一部高清電影指日可待。
這項研究是由加州大學伯克利分校勞倫斯國家實驗室的張翔教授、王楓助理教授以及博士后劉明等組成的研究團隊共同完成的，由劉明擔任第一作者的研究論文將于6月2日在美國《自然》雜志發表。
劉明接受中新社記者訪問時表示，調制器用于調節光束開關，把電子信號轉化成光學信號傳輸數字信息，目前多用于互聯網連接，今后有望用于電腦中央處理器、記憶容量和主板。現有的互聯網網絡傳輸是以銅導線為主，目前已到了瓶頸階段。科學家們都在研究用光來傳輸信息，但已有的光學調制器不是成本太高，就是體積太大，還有對溫度過于敏感的缺陷。
2004年，英國曼徹斯特大學物理學獎海姆和諾沃肖洛夫成功從石墨中分離出石墨烯，這種世界上最薄卻最堅硬的納米材料使他們獲得了2010年諾貝爾物理學獎。從清華大學畢業后在加州大學伯克利分校念博士學位的劉明，2008年從一篇關于石墨烯加了一點偏壓后變得透明的文章得到靈感，開始著手研究用石墨烯制成光學調制器。
劉明表示，這項研究具有兩個突破點：第一是把物理和電子工程兩個領域的研究結合起來，第二是實現了從事石墨烯研究的人沒有去嘗試的事。用石墨烯為材料做成一個高速、對熱不敏感，寬帶、廉價和小尺寸的調制器，從而解決了業界長期未能解決的問題。
高速并真正實現寬帶是石墨烯調制器不可比擬的優勢。劉明表示，銅導線長距離傳輸速度最高可達100兆，而每個石墨烯調制器的傳輸速度是100G，如果把1 0個石墨烯調制器放在一起，工作在不同的波段上，相互不會干擾，傳輸速度可以達到1T，等于銅導線的1萬倍，上網速度將比現在快1萬倍。
“10G的高速互聯網將成為可能，我們可以更便捷地分享視頻信息，云計算將更加普遍使用，個人電腦不再需要，把一部高清電影下載到手機上只需一秒鐘就完成。”劉明說。
價廉物美是石墨烯調制器的另一優勢，“目前市場上的光學調制器5250美元一個，我們的石墨烯調制器只需要幾美元。”
相對于現有調制器幾個平方毫米的體積，這種石墨烯調制器還具有體積小的優勢。只有25平方微米，比人頭發還細400倍，它可以放在電腦主板的任何需要位置。
劉明表示，石墨烯光纖調制器誕生后，最重要的實現產業化，“我們的近期目標是真正實現光纖到戶，最終目標要把這個調制器集成到CPU里。”
(本文來源：中國新聞網 作者：劉丹)
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