Các nhà khoa học tại Đại học California, Berkeley (UC Berkeley) mới phát triển một bộ điều biến sử dụng graphene (một dạng vật liệu hình thành từ nguyên tử carbon) có khả năng đẩy tốc độ truyền dữ liệu lên gấp 10 lần so với công nghệ hiện tại.
Lớp graphene (lưới màu đen) đặt phía trên sợi silicon quang học (màu xanh), được các tín hiệu điện sử dụng để biến đổi luồng ánh sáng thành các xung (Ảnh: UC Berkeley).
Kỷ lục băng thông rộng mới nhất đạt tốc độ 109 Terabit/giây trên cáp quang, thuộc về Viện CNTT và Truyền thông Nhật Bản.
Nhóm nghiên cứu tại UC Berkeley đã điều chỉnh các lớp carbon có độ dày cỡ nguyên tử để hấp thụ ánh sáng ở những bước sóng được sử dụng trong truyền thông dữ liệu. Sau đó, lớp graphene trung gian được chế tác thành các bộ điều biến và đưa vào mạng cáp quang siêu nhỏ để chuyển ánh sáng truyền tải dữ liệu.
"Graphene cho phép chúng tôi chế tạo những bộ điều biến cực kỳ nhỏ gọn và có tiềm năng thực hiện ở tốc độ nhanh hơn đến 10 lần so với công nghệ hiện nay cho phép", giáo sư kỹ thuật Xiang Zhang, người đứng đầu nhóm nghiên cứu của UC Berkeley giải thích. "Công nghệ mới này sẽ nâng cao đáng kể khả năng của chúng tôi trong tính toán và truyền thông quang học cực nhanh".
Tốc độ truyền dữ liệu phụ thuộc vào cách bộ điều biến có thể dao động theo ánh sáng nhanh như thế nào. Các nhà nghiên cứu thấy rằng, bộ điều biến graphene đạt tốc độ điều biến 1GHz và theo lý thuyết có thể đạt 500GHz (500 tỷ chu kỳ một giây).
Hình ảnh phóng đại dưới kính hiển vi điện tử của tấm graphene (màu xanh) được dùng để ngăn ánh sáng đi qua ống dẫn sóng silicon (màu đỏ). (Ảnh: UC Berkeley)
Nhờ kích thước siêu nhỏ 25-micron2 của những bộ điều biến graphene này, cáp quang có thể thôi dùng các bộ điều biến có kích thước cỡ mm hiện nay. Trong thực tế, các loại cáp quang có thể được thu nhỏ có tiềm năng làm giảm điện dung của chúng, dẫn đến việc truyền tải dữ liệu nhanh hơn.
Giáo sư vật lý Feng Wang của UC Berkeley nói thêm rằng, graphene có thể được điều chỉnh đến những tần số khác. "Graphene cũng có thể được sử dụng để điều chỉnh các phạm vi tần số mới, chẳng hạn như ánh sáng hồng ngoại tầm trung, được sử dụng rộng rãi trong cảm biến phân tử".
Lớp graphene (lưới màu đen) đặt phía trên sợi silicon quang học (màu xanh), được các tín hiệu điện sử dụng để biến đổi luồng ánh sáng thành các xung (Ảnh: UC Berkeley).
Kỷ lục băng thông rộng mới nhất đạt tốc độ 109 Terabit/giây trên cáp quang, thuộc về Viện CNTT và Truyền thông Nhật Bản.
Nhóm nghiên cứu tại UC Berkeley đã điều chỉnh các lớp carbon có độ dày cỡ nguyên tử để hấp thụ ánh sáng ở những bước sóng được sử dụng trong truyền thông dữ liệu. Sau đó, lớp graphene trung gian được chế tác thành các bộ điều biến và đưa vào mạng cáp quang siêu nhỏ để chuyển ánh sáng truyền tải dữ liệu.
"Graphene cho phép chúng tôi chế tạo những bộ điều biến cực kỳ nhỏ gọn và có tiềm năng thực hiện ở tốc độ nhanh hơn đến 10 lần so với công nghệ hiện nay cho phép", giáo sư kỹ thuật Xiang Zhang, người đứng đầu nhóm nghiên cứu của UC Berkeley giải thích. "Công nghệ mới này sẽ nâng cao đáng kể khả năng của chúng tôi trong tính toán và truyền thông quang học cực nhanh".
Tốc độ truyền dữ liệu phụ thuộc vào cách bộ điều biến có thể dao động theo ánh sáng nhanh như thế nào. Các nhà nghiên cứu thấy rằng, bộ điều biến graphene đạt tốc độ điều biến 1GHz và theo lý thuyết có thể đạt 500GHz (500 tỷ chu kỳ một giây).
Hình ảnh phóng đại dưới kính hiển vi điện tử của tấm graphene (màu xanh) được dùng để ngăn ánh sáng đi qua ống dẫn sóng silicon (màu đỏ). (Ảnh: UC Berkeley)
Nhờ kích thước siêu nhỏ 25-micron2 của những bộ điều biến graphene này, cáp quang có thể thôi dùng các bộ điều biến có kích thước cỡ mm hiện nay. Trong thực tế, các loại cáp quang có thể được thu nhỏ có tiềm năng làm giảm điện dung của chúng, dẫn đến việc truyền tải dữ liệu nhanh hơn.
Giáo sư vật lý Feng Wang của UC Berkeley nói thêm rằng, graphene có thể được điều chỉnh đến những tần số khác. "Graphene cũng có thể được sử dụng để điều chỉnh các phạm vi tần số mới, chẳng hạn như ánh sáng hồng ngoại tầm trung, được sử dụng rộng rãi trong cảm biến phân tử".
Internet cáp quang, mạng tốc độ cao
0 comments