Abstrakti iliustracija. Paskola Korėjos mokslo ir technologijos institutas (KIST)
Impulsinio lazerio pasikartojimo dažnis pasiekė 57,8 GHz, įrengiant rezonatorių, kuriame yra grafenasGamybos proceso apribojimai buvo įveikti sintezuojant grafeną tiesiai ant standartinių varinių (Cu) laidų.
Impulsiniai lazeriai kelis kartus skleidžia šviesą, tarsi mirksi. Jų pranašumas yra tai, kad sutelkiama daugiau energijos nei nuolatinių bangų lazeriuose, kurių stiprumas laikui bėgant išlieka nepakitęs. Jei į impulsinius lazerius įkeliami skaitmeniniai signalai, kiekvienas impulsas gali užkoduoti vieną duomenų bitą. Šiuo atžvilgiu kuo didesnis pasikartojimo dažnis, tuo didesnis duomenų perdavimo greitis. Tačiau įprastų šviesolaidžių impulsinių lazerių impulsų skaičius per sekundę buvo didesnis už MHz lygį.
Korėjos mokslo ir technologijos institutas (Dėžė:) paskelbė, kad mokslininkų grupė, kuriai vadovavo dr. Yong-Won Song, vyresnysis tyrėjas Optoelektroninių medžiagų centre, sugebėjo generuoti lazerio impulsus, bent 10 000 kartų aukštesnius nei meno lygis. Šis pasiekimas buvo pasiektas įdėjus papildomą * rezonatorių su grafenu į šviesolaidinį impulsinį-lazerinį osciliatorių, veikiantį femtosekundės diapazone (10-15: sekundės) Tikimasi, kad duomenų perdavimo և apdorojimo greitis bus žymiai padidintas naudojant šį metodą duomenų perdavimui.
* Rezonatorius. Įtaisas, generuojantis bangas ar vibracijas tam tikru dažniu, pasitelkdamas rezonansinį reiškinį.
Grafenas (Gf) buvo sintetinamas tiesiai ant Cu vielos paviršiaus, kuris veikė kaip skersmens valdoma mikropluošto jungtis (DCMF), kad sukurtų žiedinį rezonatorių. Gf sluoksnis buvo fiziškai sujungtas su DCMF, kad netiesinė sąveika būtų visiškai sumažinta. Įprasta Gf blokavimo grandinė be žiedinio rezonatoriaus yra lyginama su siūloma grandine. Jis taip pat apibūdina kelių laidų veikimo išplėtimą. Paskola Korėjos mokslo ir technologijos institutas (KIST)
KIST tyrimų grupė pažymėjo, kad lazerio šviesos bangos ilgio և intensyvumo charakteristikos, besikeičiančios laikui bėgant, yra susijusios (** Furjė transformacija). Jei rezonatorius dedamas į lazerinį osciliatorių, impulsinis lazerio bangos ilgis periodiškai patikslinamas, taip pakeičiant lazerio intensyvumo kitimo modelį. Remdamasis šiais pagrindiniais tyrimais, pagrindinis tyrėjas Song susintetino grafeną, kuris sugeba sugerti, pašalinti ir sustiprinti silpną šviesą, perduodamas į rezonatorių tik stiprią šviesą. Tai leidžia tiksliai kontroliuoti lazerio intensyvumo pokyčius dideliu greičiu, kad pulso pasikartojimo dažnis būtų padidintas iki didesnio lygio.
** Furjė transformacija. Matematinė technika, suskaidanti signalą į dažnio komponentus. Kitaip tariant, jei laiko funkcija (signalas) paverčiama iš Fury, ši funkcija tampa dažnio funkcija.
Daktaras Songas Yongas laimėjo Optoelektroninių medžiagų centre, KIST. Paskola Korėjos mokslo ir technologijos institutas (KIST)
Be to, grafenas paprastai sintetinamas ant katalizinio metalo paviršiaus, tada produktas atskiriamas nuo katalizatoriaus ir perkeliamas ant norimo pagrindo paviršiaus. Šis procesas paprastai buvo susijęs su grafeno pažeidimu ar mišinių importu. Minėta KIST tyrimų grupė išsprendė gamybos proceso efektyvumo mažinimo problemą liejant grafeną tiesiai ant lengvai gaunamo varinės vielos paviršiaus, o po to vielą uždengus optiniu pluoštu, kad būtų galima naudoti kaip rezonatorių.
Dėl to pavyko pasiekti 57,8 GHz pasikartojimo dažnį, tokiu būdu įveikiant impulsinių lazerių pasikartojimo greičio apribojimus, kurie paprastai apsiribojo MHz. Be to, grafeno, kuris lazerio absorbcijos metu generuoja šilumą, charakteristika buvo naudojama grafeno rezonatoriaus charakteristikoms sušvelninti, prietaisui pritaikant papildomus lazerius.
KIST tyrinėtoja Seong-ee Lee sako: „Pagal dabartinį scenarijų, kai duomenų srauto paklausa sparčiai auga, ultragarso impulsiniai lazeriai, veikiantys itin dideliu greičiu, priima derinimo charakteristikas, pateikia naują požiūrį į prisitaikymą. šiame sparčiai besikeičiančiame duomenų apdorojimo scenarijuje “. Tyrimui vadovavęs pagrindinis tyrėjas Song pridūrė: “Mes tikimės, kad greito impulso lazerių, pagrįstų grafeno rezonatoriais, sukūrimas bus mūsų lyderis kuriant nanomedžiagomis pagrįstą optinę informacinę technologiją ir susijusią rinką.” »
Nuoroda. Sungjaee Lee և Yong-Won daina „Sungjae Lee և Yong-Won Song“ „ACS Nano“:,
DOI: 10.1021 / acsnano.0c07355:
Šį tyrimą finansavo Mokslo ir technologijos ministerija (MSIT), vykdydama KIST Institucinių tyrimų programą. Šio tyrimo rezultatai buvo paskelbti naujausiame numeryje „ACS Nano“: (IF 14 588, 5,25% JCR) – tarptautinis žurnalas nanotechnologijų srityje.