Graphen-Mantel beschleunigt optische Netze stark

Glasfaser, Graphen, Modulator Bildquelle: Zhejiang-Universität
Die Kohlenstoff-Verbindung Graphen kann nicht nur die Miniaturisierung von Elektronik weiter voranbringen, sondern auch die optische Datenkommunikation auf eine neue Stufe heben.
Dies zeigen Experimente mit einem neuen Modulator auf Basis des noch relativ neuen Materials, die an der Zhejiang-Universität im chinesischen Hangzhou durchgeführt wurden. Dabei konnten die Wissenschaftler einen wesentlichen Flaschenhals, der in bisherigen Entwicklungen vorhanden war, einfach weglassen.

In der letzten Zeit gab es schon mehrfach Ansätze, Graphen in die optische Kommunikation zu integrieren. Dabei stellte sich allerdings heraus, dass der bisher noch notwendige herkömmliche elektronische Schaltkreis bremsend wirkte und die Leistung des Modulators auf etwa ein Gigahertz beschränkte.

Die chinesischen Forscher fanden nun allerdings eine Möglichkeit, diesen komplett wegzulassen und die Graphen-Struktur direkt an die optischen Bauelemente anzudocken. Dies geschieht, indem sich das flache Wabengitter aus Kohlenstoff-Atomen direkt um eine Glasfaser legt und diese quasi wie ein Kohlenstoffnanoröhrchen mit sehr großem Durchmesser umschließt.

Das Material absorbiert dann einen kleinen Teil des durch die Ader laufenden Lichts. Ein kurzer Lichtimpuls mit niedriger Wellenlänge sorgt allerdings dafür, dass dieser Effekt unterbrochen wird. Durch diese Eigenschaften lässt sich die Verbindung ähnlich verwenden, wie herkömmliche Modulatoren.

Und dies bei einer deutlich gesteigerten Geschwindigkeit. In ihrem Experiment konnten die Wissenschaftler hier bereits mit rund 200 Gigahertz arbeiten. Da abgesehen vom Graphen lediglich handelsübliche Komponenten und die normalen Lichtspektren der Glasfaser-Backbones zum Einsatz kamen, gehen die Forscher davon aus, dass sich die Technologie in einiger Zeit problemlos an bereits bestehende Infrastrukturen anbinden und deren Bandbreiten deutlich steigern kann. Glasfaser, Graphen, Modulator Glasfaser, Graphen, Modulator Zhejiang-Universität
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