研究人员首次成功将基于石墨烯的I/Q调制器与硅光子学集成，实现了先进调制格式。具体而言，作者利用配备四个双层石墨烯电吸收调制器（EAM）的嵌套式马赫-曾德尔干涉仪（MZI），成功实现了高达40Gb/s速率的正交相移键控（QPSK）调制。该器件利用石墨烯的超快、宽带及节能特性实现高速大容量相干调制，为高数据速率光通信系统应用奠定基础。相关成果发表于《ACS Photonics》期刊。
图示：石墨烯增强型光子调制器
石墨烯凭借卓越的电子与光学特性显著提升了硅光子调制器的性能。其高载流子迁移率赋予了超快调制能力，使器件能在数百吉赫兹频率下运行；宽带光学吸收特性及通过静电栅控实现的化学势可调性，则支持在宽波长范围内高效完成振幅与相位调制。此外，石墨烯的原子级厚度使设备设计高度紧凑且占用空间极小，使其与硅光子学的集成具有可扩展性和节能特性。这些特性共同为集成光子系统提供了高速、低功耗和宽带调制性能。
研究人员设计并制造了一种新型微型光学器件，能够快速高效地将数据编码到光信号中。其原理是在硅芯片上构建特殊电路——类似于计算机使用的微芯片，但额外添加了石墨烯层。这种超薄材料具有卓越的导电性，以其优异的电子和光学特性著称，由Graphenea公司生产。
该工艺验证了石墨烯基设备具备高速运行、低能耗及宽波长覆盖的特性，为未来超高速通信系统的发展提供了有力支撑。
|
京公网安备