science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Doorbraak in grafeenfotonica belooft hoge snelheid, goedkope communicatie

(Phys.org) —Swinburne-onderzoekers hebben een hoogwaardige continue dunne film van grafeenoxide ontwikkeld die potentieel voor ultrasnelle telecommunicatie laat zien.

Universitair hoofddocent Baohua Jia leidde een team van onderzoekers van Swinburne's Center for Micro-Photonics om een ​​micrometer dunne film te maken met een recordbrekende optische niet-lineariteit die geschikt is voor hoogwaardige geïntegreerde fotonische apparaten die worden gebruikt in volledig optische communicatie, biogeneeskunde en fotonische informatica.

"Zo'n laserpatroonbare, zeer niet-lineaire dunne film, ongeveer een honderdste van een mensenhaar, is niet bereikt door enig ander materiaal, ' zei professor Jia.

Grafeen is afgeleid van koolstof, het vierde meest voorkomende element op aarde. Het heeft veel nuttige eigenschappen, inclusief lichttransparantie en elektrische geleidbaarheid, en kan volledig worden gerecycled.

Om de dunne film te maken, spinnen de onderzoekers een gecoate grafeenoxide-oplossing op een glasoppervlak.

Met behulp van een laser als pen creëerden ze microstructuren op de grafeenoxidefilm om de niet-lineariteit van het materiaal af te stemmen.

"We hebben een nieuw platform ontwikkeld waarin we elke optische component met de gewenste niet-lineariteit kunnen fabriceren, ' zegt promovendus Xiaorui Zheng.

"Tegenwoordig moet je met telecommunicatie of alle optische communicatie elk onderdeel afzonderlijk fabriceren en proberen ze samen te integreren.

"Nu kunnen we een film leveren, waarop alles met laser gefabriceerd kan worden en dan automatisch integreerbaar is."

De huidige productiemethoden in halfgeleiderlaboratoria vereisen dure cleanrooms om fotonische chips te fabriceren. De fabricage en laserschrijven van dit fotonische materiaal is eenvoudig en goedkoop.

"Met deze nieuwe methode, we hebben de mogelijkheid aangetoond om een ​​schaalbaar en goedkoop materiaal te vervaardigen, ' zei professor Jia.

Het onderzoek is gepubliceerd in Geavanceerde materialen .

De onderzoekers werken nu aan het fabriceren van een functioneel apparaat.