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Les réseaux optiques alimentés au graphène pourraient conduire à des vitesses de transmission pétabit et exabit

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Une nouvelle recherche publiée par l’Université de Californie à Berkeley montre que le graphène – une forme de carbone incroyablement fine et flexible – peut être utilisé pour augmenter la vitesse de transmission et de commutation des modulateurs optiques, les éléments constitutifs des routeurs qui forment l’épine dorsale d’Internet. .

Des scientifiques de l’UC Berkeley, dirigés par le professeur Xiang Zhang, ont découvert que des couches de graphène d’un atome d’épaisseur peuvent allumer et éteindre la lumière incroyablement rapidement. Avec juste la bonne quantité de tension positive, le graphène devient opaque, empêchant toute lumière de passer à travers – et avec une tension négative, le graphène peut redevenir transparent. L’équipe a ensuite réduit avec succès un modulateur optique en graphène à 25 microns carrés – suffisamment petit pour être inclus dans des circuits en silicium – et l’a modulé à une vitesse de 1 GHz. Les chercheurs disent que des vitesses de modulation allant jusqu’à 500 GHz sont théoriquement possibles, cependant – et à titre de comparaison, les modulateurs trouvés dans les commutateurs 40 Gbit sont mesurés en centimètres et fonctionnent à seulement 40 GHz.

Cela ne se termine pas avec des vitesses de commutation plus rapides, cependant. Le graphène, contrairement aux modulateurs actuels, peut absorber – et donc moduler – un spectre incroyablement large de lumière, de l’ultraviolet à l’infrarouge. En d’autres termes, à chaque impulsion marche/arrêt, un modulateur de graphène peut transmettre une énorme quantité de données en utilisant une bande passante spectrale dont les modulateurs conventionnels ne peuvent que rêver. Le professeur Xiang Zhang, dans une tentative de faire bouillir les nouvelles découvertes de son groupe dans le langage des consommateurs, l’exprime ainsi : « Au lieu du haut débit, nous aurons une » bande extrême « . » – Si les modulateurs de graphène peuvent réellement fonctionner à 500 GHz, nous pourrions bientôt voir des réseaux capables de vitesses de transmission pétabit ou exabit, plutôt que mégabits et gigabits.

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graphène, si vous n’en avez jamais entendu parler auparavant, est une forme cristallisée de carbone qui est en quelque sorte un « matériau miracle ». C’est incroyablement bon marché à fabriquer, et c’est aussi le matériau cristallin le plus fin et le plus solide de l’univers connu. Il peut être facilement extrait du graphite, la substance utilisée dans la mine de crayon, et, pour couronner le tout, le graphène est un bon conducteur de chaleur et d’électricité. Tous ces facteurs se combinent pour faire du graphène non seulement un excellent modulateur optique, mais aussi un candidat de choix pour les avancées futures de la lithographie sur puce de silicium.

Ces modulateurs optiques au graphène sont la vraie affaire – ils ne sont pas un flash dans le projet de recherche panoramique qui s’effondrera dans l’éther numérique. Nous pourrions voir des routeurs centraux alimentés au graphène d’ici quelques années, et après cela, il ne faudra pas longtemps pour que les communications modulées au graphène trouvent une place dans à peu près tous les types d’interconnexions numériques.

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