Gepulseerde lasers zenden herhaaldelijk licht uit voor een korte periode alsof ze knipperen. Ze hebben het voordeel dat ze meer energie focussen dan een continue golflaser, waarvan de intensiteit in de loop van de tijd onveranderd blijft. Als digitale signalen in een gepulseerde laser worden geladen, elke puls kan één bit data coderen. In dit opzicht, hoe hoger de herhalingsfrequentie, hoe meer data er kan worden verzonden. Echter, conventionele op optische vezels gebaseerde gepulseerde lasers hebben typisch een beperking gehad in het verhogen van het aantal pulsen per seconde boven het MHz-niveau.

Het Korea Institute of Science and Technology (KIST) heeft aangekondigd dat het onderzoeksteam onder leiding van senior onderzoeker Dr. Yong-Won Song van het Center for Opto-Electronic Materials and Devices in staat was laserpulsen te genereren met een snelheid van ten minste 10, 000 keer hoger dan de stand van de techniek. Deze prestatie werd bereikt door een extra resonator met grafeen in te voegen in een glasvezel-gepulseerde laseroscillator die werkt in het domein van femtoseconden (10 ^-15 seconden). De verwachting is dat de datatransmissie- en verwerkingssnelheden aanzienlijk zullen toenemen door deze methode toe te passen op datacommunicatie.

Het KIST-onderzoeksteam merkte op dat de kenmerken van de golflengte en intensiteit van laserlicht die in de loop van de tijd veranderen, gecorreleerd zijn (Fourier-transformatie). Als een resonator in de laseroscillator wordt geplaatst, de golflengte van de gepulseerde laser wordt periodiek gefilterd, waardoor het patroon van de verandering van de laserintensiteit wordt gewijzigd. Op basis van dit achtergrondonderzoek Hoofdonderzoeker Song synthetiseerde grafeen, die de kenmerken heeft van het absorberen en elimineren van zwak licht en het versterken van de intensiteit door alleen sterk licht in de resonator te laten. Hierdoor kan de verandering van de laserintensiteit nauwkeurig worden gecontroleerd met een hoge snelheid, en zo zou de herhalingsfrequentie van pulsen naar een hoger niveau kunnen worden verhoogd.

Verder, grafeen wordt meestal gesynthetiseerd op het oppervlak van een katalytisch metaal, en vervolgens wordt het product gescheiden van de katalysator en overgebracht naar het oppervlak van een gewenst substraat. In dit proces, er is meestal het probleem geweest dat grafeen is beschadigd of dat er onzuiverheden zijn geïntroduceerd. Het bovengenoemde KIST-onderzoeksteam loste het probleem van verminderde efficiëntie tijdens het productieproces op door grafeen rechtstreeks op het oppervlak van een koperdraad te vormen, die gemakkelijk te verkrijgen is, en het verder bedekken van de draad met een optische vezel voor gebruik als resonator.

Als resultaat, het was mogelijk om een ​​herhalingssnelheid van 57,8 GHz te verkrijgen, waardoor de beperkingen van gepulseerde lasers worden overwonnen in termen van herhalingssnelheid, meestal beperkt tot MHz. In aanvulling, de eigenschap van grafeen zodanig dat warmte lokaal wordt gegenereerd wanneer de laser wordt geabsorbeerd, werd benut om de kenmerken van de grafeenresonator af te stemmen door een extra laser op het apparaat aan te brengen.

Onderzoeker Seong-Jae Lee van KIST zei:"In het huidige scenario waarin de vraag naar dataverkeer exponentieel toeneemt, ultrasnelle gepulseerde lasers die met ultrahoge snelheid werken en afstemmingskarakteristieken toestaan, zullen naar verwachting een nieuwe benadering bieden om zich aan te passen aan dit snel veranderende gegevensverwerkingsscenario." Hoofdonderzoeker Song, wie heeft dit onderzoek geleid, toegevoegd:"We verwachten dat de ontwikkeling van ultrasnelle gepulseerde lasers op basis van resonatoren en grafeen onze voorsprong in technologieontwikkeling en gerelateerde markt op het gebied van op nanomateriaal gebaseerde optische informatie-apparaten zal brengen."