中新網(wǎng)北京1月24日電（記者馮衛(wèi)東）據(jù)“物理學(xué)家組織網(wǎng)”近日報道，超快脈沖激光提高了數(shù)據(jù)傳輸速度，韓國科學(xué)技術(shù)研究所（Kist）研制的超快脈沖激光器的頻率是目前***的脈沖激光器的1萬倍。這是通過在飛秒（10-15秒）范圍內(nèi)工作的光纖脈沖激光振蕩器中插入一個包含石墨烯的附加諧振器來實(shí)現(xiàn)的。該方法在數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用有望大大提高數(shù)據(jù)傳輸和處理的速度。
脈沖激光在短時間內(nèi)反復(fù)亮起，好像在閃爍。它的優(yōu)點(diǎn)是比連續(xù)激光聚焦更多的能量，并且連續(xù)激光的強(qiáng)度隨時間的變化保持不變。如果將數(shù)字信號加載到脈沖激光器中，每個脈沖可以編碼一位數(shù)據(jù)。重復(fù)率越高，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就越多。然而，傳統(tǒng)的光纖脈沖激光器在將每秒脈沖數(shù)提高到兆赫以上時，往往存在局限性。
Kist光電材料與器件中心的研究人員指出，激光的時變波長和強(qiáng)度特性是相關(guān)的（傅里葉變換）。在激光振蕩器中插入諧振腔，可以周期性地濾除脈沖激光的波長，從而改變激光強(qiáng)度變化的模式。在此研究基礎(chǔ)上，研究人員合成了石墨烯，石墨烯具有吸收和消除弱光的特性，只有讓強(qiáng)光進(jìn)入諧振器，才能放大光強(qiáng)。這使得在高頻率下確認(rèn)控制激光強(qiáng)度的變化成為可能，從而將脈沖的重復(fù)頻率提高到更高的水平。
石墨烯通常在催化金屬表面合成，然后將產(chǎn)物從催化劑中分離出來，轉(zhuǎn)移到所需基底的表面。在這個過程中，石墨烯被破壞或引入雜質(zhì)。通過在容易獲得的銅線表面直接形成石墨烯，再利用光纖覆蓋銅線作為諧振器，解決了制造過程中效率低的問題。結(jié)果表明，該激光器可以獲得57.8ghz的重復(fù)頻率，克服了脈沖激光器重復(fù)頻率的限制。
研究人員說，在目前的情況下，對數(shù)據(jù)流的需求呈指數(shù)級增長?；谥C振器和石墨烯的超快脈沖激光器工作在超高速下，具有允許的調(diào)諧特性，有望為適應(yīng)快速變化的數(shù)據(jù)處理要求提供新的方法。
石墨烯僅由一層碳原子組成，是當(dāng)今炙手可熱的二維材料。這種材料相當(dāng)“優(yōu)良”：比表面積*大的材料、迄今為止已知的*強(qiáng)的材料、延展性和柔韌性*強(qiáng)的晶體、導(dǎo)熱性打破現(xiàn)有紀(jì)錄的石墨烯以其優(yōu)越性被廣泛應(yīng)用于電池、新半導(dǎo)體、半導(dǎo)體等多個領(lǐng)域，衣物、過濾材料等。新研制的超快脈沖激光器的頻率提高了數(shù)萬倍。石墨烯具有優(yōu)異的光電特性，是重要的幕后貢獻(xiàn)者。
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