石墨烯旗舰项目是欧盟委员会最大的研究计划之一,该项目的研究人员表明,基于石墨烯的集成光子器件为下一代光通信提供了独特的解决方案。该项目的研究人员已经展示了石墨烯的特性如何使超宽带通信与低功耗相结合,从而从根本上改变了数据在光通信系统中的传输方式。这可能使石墨烯集成设备成为5G、物联网(IoT)和工业4.0发展的关键因素。研究结果发表在《自然评论》并在封面上突出显示。“由于传统半导体技术正在接近其物理极限,我们需要探索全新的技术,以实现我们对未来网络全球社会的最雄心勃勃的愿景,”石墨烯旗舰合作伙伴德国诺基亚贝尔实验室收发器研究部门主管Wolfgang Templ解释说。“石墨烯有望在光学和无线电通信关键组件的性能方面迈出重要一步,超越当今传统半导体组件技术的性能限制。”
诺基亚IP和光网络技术人员Paola Galli表示赞同:“石墨烯光子学提供了一系列优势,将成为游戏规则的改变者。我们需要探索新材料,以超越当前技术的限制,满足未来网络的容量需求。”
石墨烯旗舰展示了基于石墨烯的集成光子学的未来愿景,并提供了提高功耗、可制造性和晶圆级集成的策略。通过这份新出版物,石墨烯旗舰合作伙伴还提供了基于石墨烯的光子器件的路线图,超越了由5G、物联网和工业4.0驱动的数据通信和电信市场发展的技术要求。“集成在光子电路中的石墨烯是一种低成本,可扩展的技术,可以以非常高的数据速率运行光纤链路,”来自石墨烯旗舰合作伙伴CNIT(意大利国家大学间电信联盟)的Marco Romagnoli说。
石墨烯旗舰合作伙伴爱立信研究公司的Antonio D 'Errico解释说:“石墨烯光子学有可能以颠覆性的方式改变信息和通信技术的前景。”“这篇论文发表在《自然评论》说明如何启用新功能丰富的光网络。我很高兴地说,现在全球任何感兴趣的人都可以获得这些基本信息,”他补充说。
这种工业和学术合作伙伴关系,包括五个不同欧洲国家的公司和研究中心,已经为石墨烯光子集成的未来发展了一个令人信服的愿景。该团队包括来自CNIT、爱立信、IMEC、诺基亚、诺基亚贝尔实验室、AMO、ICFO和剑桥大学的研究人员。这些合作是石墨烯旗舰项目的核心,该项目由欧盟委员会设立,旨在支持石墨烯及相关材料的商业化,直至2023年。“石墨烯旗舰项目是一个独特的生态系统,在这个生态系统中,工业和学术合作伙伴的合作时间比普通的欧盟项目更长。这种长期的协同作用在科学和创新方面产生了前所未有的成果,”Romagnoli评论道。
“工业界和学术界之间的合作是探索全新组件技术的关键。这一阶段的研究有很大的风险,所以学术研究和工业研究实验室联合最聪明的人来解决基本问题是很重要的。工业界可以为未来系统的潜力提供相关研究问题的观点,”诺基亚贝尔实验室的坦普尔补充道。“由于相互交换信息,我们可以使技术成熟,并考虑未来工业化和大规模生产石墨烯组件的所有要求。”
“这个案例体现了石墨烯技术在改变电信前沿应用方面的力量。我们已经开始看到石墨烯旗舰项目投资的成果,从材料开发转向组件和系统级集成,”石墨烯旗舰项目创新主管Kari Hjelt解释说。
石墨烯光子学在性能和制造方面都比目前的先进技术有优势。石墨烯可以确保调制、检测和开关性能满足光子器件制造的下一个发展的所有要求。“我们的目标是高度集成的光收发器,这将使每个光通道的超高比特率远远超过每秒1太比特。这些目标系统将与基于半导体的先驱系统区别开来,因为它们的复杂性、能耗和外形因素大大降低,同时具有更高的灵活性和可调性。”
石墨烯旗舰合作伙伴AMO GmbH的Daniel Neumaier也是石墨烯旗舰电子和光子学集成部门的负责人,他补充说:“光通信链路将在5G中变得越来越重要,以支持所有节点所需的高数据速率。集成在硅平台上的基于石墨烯的光学元件将能够提供更高的性能和低成本的生产工艺,因此有望成为5G时代的关键组件。“这篇论文清楚地说明了为什么石墨烯和硅基光子学的集成方法可以满足并超越未来电信系统中不断增长的数据速率的可预见要求,”剑桥大学教授、石墨烯旗舰项目的科技官兼管理小组主席Andrea C. Ferrari说。“物联网和5G时代的到来为石墨烯展示其最终潜力提供了独特的机会,”他总结道。
石墨烯旗舰项目是欧盟最大的研究项目之一。它的预算为10亿欧元,代表了一种前所未有规模的联合协调研究计划的新形式。石墨烯旗舰项目的总体目标是在十年内将石墨烯和相关材料从学术实验室领域带入欧洲社会,促进经济增长并创造新的就业机会。通过一个由近150个学术和工业合作伙伴组成的联盟,研究工作涵盖了从材料生产到组件和系统集成的整个价值链,并针对利用石墨烯和相关材料的独特性能的几个具体目标。
了下:M2M(机器对机器)
