中美科學(xué)家開發(fā)出微型電光調(diào)制器

新華社華盛頓9月24日電(記者 周舟)中美兩國科學(xué)家24日在英國《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版發(fā)布報(bào)告說,他們開發(fā)出一種微型、高效的電光調(diào)制器,其數(shù)據(jù)傳輸速度更快,能耗和成本更低,有望促進(jìn)5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

電光調(diào)制器是現(xiàn)代通信產(chǎn)業(yè)的核心部件,用來將計(jì)算機(jī)設(shè)備中的高速電子信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào),從而通過光纖傳輸。

研究人員說,目前使用鈮酸鋰晶體制造的電光調(diào)制器需要3到5伏特的驅(qū)動(dòng)電壓,遠(yuǎn)高于互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路1伏特的水平。結(jié)果整套設(shè)備需要加裝電流放大器,使設(shè)備笨重、昂貴且耗能高。

中國香港城市大學(xué)、美國哈佛大學(xué)和諾基亞貝爾實(shí)驗(yàn)室的研究人員利用納米制造技術(shù)開發(fā)出新型鈮酸鋰電光調(diào)制器,其大小是傳統(tǒng)電光調(diào)制器的約百分之一,可在1伏特電壓下工作,其數(shù)據(jù)帶寬達(dá)100千兆赫,數(shù)據(jù)傳輸速度提升到每秒210千兆比特,而光損耗只有現(xiàn)有器件的約十分之一。

研究人員說,鈮酸鋰的電光學(xué)性質(zhì)最適合制造調(diào)制器,但它的化學(xué)惰性強(qiáng),傳統(tǒng)的化學(xué)蝕刻法難以處理,全新的納米制造法解決了這一問題。

香港城市大學(xué)太赫茲及毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃將該技術(shù)用于5G通信應(yīng)用中,該技術(shù)在量子光子學(xué)領(lǐng)域也有應(yīng)用前景。