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德研制出世界最小光电信号转换器 直径不到头发1/3

2014-03-12 08:32
科技潮人
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  光纤网络是现代信息传递的基础,光电信号转换器是其核心,德国卡尔斯鲁尔研究中心的科研人员研制出一种世界最小的光电信号转换器。

  其内部结构为平行排列的两个微小黄金电极,长度约29微米,两电极之间的间隙约为0.1微米,整个结构直径不到人头发的1/3,两电极之间引入变化的电压信号,其频率与传输的数据信号相关,在电极中间充填有特殊的塑料材料,其对光线的折射率随所施加的电压发生改变。在两电极的间隙中导入连续光束后,会激发出表面电磁波(表面等离子体),这种表面电磁波受到施加与电极间隙中充填的塑料材料中的电压信号的调制,而经过调制的表面电磁波又可影响穿过间隙的光束的相位,实现信息通过施加于两电极的电压信号调制光束而转换成光信号在光介质中的传输。

  经过实验验证,这种光电转换器可实现的数据转换速率达到40G比特/秒,可工作在目前宽带光纤网常用的红外光波长范围内(波长1480-1600纳米),工作温度可达85摄氏度,是目前世界上最小型化的高速光电信号(相位)转换器,可用目前成熟的微电子技术手段进行规模化生产,并集成在微电子芯片中,可实现信息的高速率低能耗传输。

Nature: Ultra-small and Ultra–fast Electro-optic Modulator

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