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超快脉冲激光提高数据传输速度
日期：2024-07-24 21:20
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摘要：中新网北京1月24日电（记者冯卫东）据“物理学家组织网”近日报道，超快脉冲激光提高了数据传输速度，韩国科学技术研究所（Kist）研制的超快脉冲激光器的频率是目前***的脉冲激光器的1万倍。这是通过在飞秒（10-15秒）范围内工作的光纤脉冲激光振荡器中插入一个包含石墨烯的附加谐振器来实现的。该方法在数据通信中的应用有望大大提高数据传输和处理的速度。
脉冲激光在短时间内反复亮起，好像在闪烁。它的优点是比连续激光聚焦更多的能量，并且连续激光的强度随时间的变化保持不变。如果将数字信号加载到脉冲激光器中，每个脉冲可...
中新网北京1月24日电（记者冯卫东）据“物理学家组织网”近日报道，超快脉冲激光提高了数据传输速度，韩国科学技术研究所（Kist）研制的超快脉冲激光器的频率是目前***的脉冲激光器的1万倍。这是通过在飞秒（10-15秒）范围内工作的光纤脉冲激光振荡器中插入一个包含石墨烯的附加谐振器来实现的。该方法在数据通信中的应用有望大大提高数据传输和处理的速度。
脉冲激光在短时间内反复亮起，好像在闪烁。它的优点是比连续激光聚焦更多的能量，并且连续激光的强度随时间的变化保持不变。如果将数字信号加载到脉冲激光器中，每个脉冲可以编码一位数据。重复率越高，传输的数据就越多。然而，传统的光纤脉冲激光器在将每秒脉冲数提高到兆赫以上时，往往存在局限性。
Kist光电材料与器件中心的研究人员指出，激光的时变波长和强度特性是相关的（傅里叶变换）。在激光振荡器中插入谐振腔，可以周期性地滤除脉冲激光的波长，从而改变激光强度变化的模式。在此研究基础上，研究人员合成了石墨烯，石墨烯具有吸收和消除弱光的特性，只有让强光进入谐振器，才能放大光强。这使得在高频率下确认控制激光强度的变化成为可能，从而将脉冲的重复频率提高到更高的水平。
石墨烯通常在催化金属表面合成，然后将产物从催化剂中分离出来，转移到所需基底的表面。在这个过程中，石墨烯被破坏或引入杂质。通过在容易获得的铜线表面直接形成石墨烯，再利用光纤覆盖铜线作为谐振器，解决了制造过程中效率低的问题。结果表明，该激光器可以获得57.8ghz的重复频率，克服了脉冲激光器重复频率的限制。
研究人员说，在目前的情况下，对数据流的需求呈指数级增长。基于谐振器和石墨烯的超快脉冲激光器工作在超高速下，具有允许的调谐特性，有望为适应快速变化的数据处理要求提供新的方法。
脉冲激光在短时间内反复亮起，好像在闪烁。它的优点是比连续激光聚焦更多的能量，并且连续激光的强度随时间的变化保持不变。如果将数字信号加载到脉冲激光器中，每个脉冲可以编码一位数据。重复率越高，传输的数据就越多。然而，传统的光纤脉冲激光器在将每秒脉冲数提高到兆赫以上时，往往存在局限性。
Kist光电材料与器件中心的研究人员指出，激光的时变波长和强度特性是相关的（傅里叶变换）。在激光振荡器中插入谐振腔，可以周期性地滤除脉冲激光的波长，从而改变激光强度变化的模式。在此研究基础上，研究人员合成了石墨烯，石墨烯具有吸收和消除弱光的特性，只有让强光进入谐振器，才能放大光强。这使得在高频率下确认控制激光强度的变化成为可能，从而将脉冲的重复频率提高到更高的水平。
石墨烯通常在催化金属表面合成，然后将产物从催化剂中分离出来，转移到所需基底的表面。在这个过程中，石墨烯被破坏或引入杂质。通过在容易获得的铜线表面直接形成石墨烯，再利用光纤覆盖铜线作为谐振器，解决了制造过程中效率低的问题。结果表明，该激光器可以获得57.8ghz的重复频率，克服了脉冲激光器重复频率的限制。
研究人员说，在目前的情况下，对数据流的需求呈指数级增长。基于谐振器和石墨烯的超快脉冲激光器工作在超高速下，具有允许的调谐特性，有望为适应快速变化的数据处理要求提供新的方法。
石墨烯仅由一层碳原子组成，是当今炙手可热的二维材料。这种材料相当“优良”：比表面积*大的材料、迄今为止已知的*强的材料、延展性和柔韧性*强的晶体、导热性打破现有纪录的石墨烯以其优越性被广泛应用于电池、新半导体、半导体等多个领域，衣物、过滤材料等。新研制的超快脉冲激光器的频率提高了数万倍。石墨烯具有优异的光电特性，是重要的幕后贡献者。
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