divendres, 2 de setembre del 2016

Fotodetectors de grafè per accelerar les comunicacions òptiques

El macroprojecte europeu grafè Flagship, ha aconseguit integrar el grafè per crear fotodetectors que funcionen en les longituds d'ona de les telecomunicacions, la qual cosa facilitarà i accelerarà les comunicacions òptiques, amb baix consum d'energia.

S'ha fet un pas important cap a la integració del grafè en la fotònica de silici, els investigadors del macroprojecte (eminentment europeu) grafè Flagship han publicat un article que mostra com pot proporcionar el grafè una solució simple per a la fotodetecció de silici en les longituds d'ona de les telecomunicacions. A la revista Nano Letters, la investigació és una col·laboració entre la Universitat de Cambridge (Regne Unit), la Universitat Hebrea de Jerusalem (Israel) i la Universitat John Hopkins (Baltimore, EUA). 


Fotodetectors de grafè per accelerar les comunicacions òptiques

La missió del grafè Flagship, és portar el grafè fora dels laboratoris acadèmics, fins a la indústria i la societat. Per això el projecte se centra en problemes reals, com les comunicacions òptiques. Aquestes són cada vegada més importants, ja que tenen el potencial de resoldre un dels majors problemes de la nostra era de la informació: el consum d'energia. En un futur pròxim, els majors consumidors de tràfic de dades seran les comunicacions màquina a màquina i Internet de les Coses (IoT). Per desenvolupar l'IoT i el nivell d'informació que requereix, la fotònica de silici actual té un problema: necessita deu vegades més energia de la que podem proporcionar. Per tant, si volem que una nora era millorada d'Internet, cal trobar noves solucions tecnològiques d'alta eficiència energètica. 

Aquesta és la raó per la qual la comunicació òptica basada en el grafè és tan important. En els últims anys, les comunicacions òptiques han augmentat la seva viabilitat mitjançant interconnexions electròniques estàndard basades en metall. El fotodetector de silici utilitzat en les comunicacions òptiques actuals, té un problema important quan es tracta de la detecció de dades en el rang de freqüències properes a l'infraroig, que és l'interval usat per a les telecomunicacions. La indústria de les telecomunicacions ha superat aquest problema mitjançant la integració d'absorbents de germani en els dispositius fotònics de silici estàndard. Amb aquest procés s'ha aconseguit que els dispositius funcionin plenament en els xips. No obstant això, el procés és complex.


El nou mètode 
Al nou article, el grafè s'interconnecta amb el silici en el xip per fer fotodetectors de barrera Schottky d'alta responsivitat (la quantitat d'electrons que és capaç de generar en relació amb els fotons rebuts; dit d'una altra manera, és el corrent elèctric que es lliura a la sortida en relació amb la potència òptica d'entrada). 

La seva alta capacitat de resposta és comparable a la dels detectors de silici amb germani que s'utilitzen actualment a la fotònica de silici. El professor Andrea Ferrari, del Cambridge grafè Centre, i cap de Ciència i tecnologia de grafè Flagship, assenyala en la nota de premsa oficial que el grafè pot vèncer a la tecnologia fotònica de silici actual en termes de consum d'energia. 

Hi ha la intenció de transferir 4x28 GBps en el 2018. Empreses com Ericsson i Alcatel-Lucent s'han unit al projecte per ajudar a desenvolupar-lo, ja que s'ha demostrat el potencial pel que fa al detector, però també s'ha de produir un modulador basat en grafè per tenir un sistema complet, amb baix consum d'energia. 
És un gran repte i una gran oportunitat per a Europa, ja que hi ha un alt valor afegit en els dispositius que farà rendible fabricar-los a Europa.

Font: Tendéncias de la Telecomunicación


Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada

Aquest és un blog amb moderador dels comentaris. Per tant, no apareixen immediatament