苏州方和正科技有限公司

位于美国加州大学柏克莱分校（University of California-Berkeley）的美国国家科学基金会（NSF）奈米科学暨工程中心（Nanoscale Science and Engineering Center），最近开发出一款号称全球最小的石墨烯调变器（graphene modulator）；这个由柏克莱教授Xiang Zhang率领的研究团队声称，该研究突破将在未来实现以数秒钟在智慧型手机下载整部电影。

目前的光学调变器是透过以电子讯号来切换雷射光的开与关，来加速系统间的长途通讯；而高速光通讯技术正转向应用于短距离通讯，未来甚至能应用于可携式装置，加快大型档案的传输速度。

但遗憾的是，今日的光学元件都是离散式的、体积笨重，还需要采用诸如砷化铟镓等三五族半导体材料。对此Zhang表示，若以石墨烯（纯碳薄片）来制作调变器，就能将高速光通讯技术所需元件变得够小、成本降低，并整合到行动装置晶片之中。

Zhang的研究团队所开发的石墨烯光学调变器，尺寸比一般三五族半导体同类元件小100倍，面积约只有25平方微米（Micron）。该元件的运作原理是在石墨烯所制作的光波导（optical waveguide）上施加交流电场，当电子讯号在峰值时，电场会导致石墨烯变得不透光，因此关闭由雷射所驱动的波导；而当接近调变范围的中心时，石墨烯就会变得透明，然后接通雷射。

号称全球最小的石墨烯调变器，是以电子讯号来开关雷射，可望实现快速、尺寸更小、成本更低廉的光通讯解决方案

在开发新元件的过程中，研究人员还发现，石墨烯的运作频宽比一般窄频宽（10奈米）的三五族半导体调变器宽广许多，范围可达到100倍、横跨数千奈米──从超紫外光到红外线；Zang表示，其研究团队所开发的原型是运作于1GHz频率，但可扩展至500GHz。

“石墨烯材料让我们能制作出尺寸相当小巧的调变器，而且速度可望能比目前的技术快十倍；”Zang是与同校教授Feng Wang与博士后研究员Ming Liu、Thomas Zentgraf，以及客座教授Baisong Geng，还有博士候选人Erick Ulin-Avila、Long Ju等共同进行这项研究。