主题：【讨论】这年月吵作已经是所有科学家的基本功了 -- nua
家园 【讨论】这年月吵作已经是所有科学家的基本功了 美华裔学者科研成果有望助互联网速度提高万倍 中新社
中新社旧金山5月22日电(记者 刘丹)世界最小的石墨烯光学调制器，由美国加州大学伯克利分校华裔师生共同研制诞生。这个比人的头发细400倍的光学调制器具备的高速信号传输能力，有望将互联网速度提高一万倍，一秒钟内下载一部高清电影指日可待。
这项研究是由加州大学伯克利分校劳伦斯国家实验室的张翔教授、王枫助理教授以及博士后刘明等组成的研究团队共同完成的，由刘明担任第一作者的研究论文将于6月2日在美国《自然》杂志发表。
刘明接受中新社记者访问时表示，调制器用于调节光束开关，把电子信号转化成光学信号传输数字信息，目前多用于互联网连接，今后有望用于电脑中央处理器、记忆容量和主板。现有的互联网网络传输是以铜导线为主，目前已到了瓶颈阶段。科学家们都在研究用光来传输信息，但已有的光学调制器不是成本太高，就是体积太大，还有对温度过于敏感的缺陷。
2004年，英国曼彻斯特大学物理学奖海姆和诺沃肖洛夫成功从石墨中分离出石墨烯，这种世界上最薄却最坚硬的纳米材料使他们获得了2010年诺贝尔物理学奖。从清华大学毕业后在加州大学伯克利分校念博士学位的刘明，2008年从一篇关于石墨烯加了一点偏压后变得透明的文章得到灵感，开始着手研究用石墨烯制成光学调制器。
刘明表示，这项研究具有两个突破点：第一是把物理和电子工程两个领域的研究结合起来，第二是实现了从事石墨烯研究的人没有去尝试的事。用石墨烯为材料做成一个高速、对热不敏感，宽带、廉价和小尺寸的调制器，从而解决了业界长期未能解决的问题。
高速并真正实现宽带是石墨烯调制器不可比拟的优势。刘明表示，铜导线长距离传输速度最高可达100兆，而每个石墨烯调制器的传输速度是100G，如果把1 0个石墨烯调制器放在一起，工作在不同的波段上，相互不会干扰，传输速度可以达到1T，等于铜导线的1万倍，上网速度将比现在快1万倍。
“10G的高速互联网将成为可能，我们可以更便捷地分享视频信息，云计算将更加普遍使用，个人电脑不再需要，把一部高清电影下载到手机上只需一秒钟就完成。”刘明说。
价廉物美是石墨烯调制器的另一优势，“目前市场上的光学调制器5250美元一个，我们的石墨烯调制器只需要几美元。”
相对于现有调制器几个平方毫米的体积，这种石墨烯调制器还具有体积小的优势。只有25平方微米，比人头发还细400倍，它可以放在电脑主板的任何需要位置。
刘明表示，石墨烯光纤调制器诞生后，最重要的实现产业化，“我们的近期目标是真正实现光纤到户，最终目标要把这个调制器集成到CPU里。”
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 炒作没什么不好，炒少了 为什么要炒作，无非是为了经费。没有经费怎么做研究啊。与其把钱扔在金融房地产那些坑爹的玩意儿上，还不如拿来做科研。炒，使劲的炒，把资本家的钱全骗出来做研究，而不是给华尔街发工资才好，那才是为人类做贡献。
顺便说一句，王枫和张翔都是很不错的华人物理学家。
家园 比给华尔街好---这我同意,但是这也太比烂了
家园 OMG还觉得不狗急跳墙---华裔发明“新猫” 网速快万倍 居然可以把光通讯和手机连起来了!
美国加州大学柏克莱分校劳伦斯国家实验室的华裔教授张翔（中）、助理教授王枫（右）和博士后研究员刘明（左）共同研制最先进的石墨烯光学调制器，将极大地提升上网速度。
华裔发明“新猫” 网速快万倍，就是这几个“牛人”(组图)
信息时报综合报道 据国外媒体报道，美国加州大学柏克莱分校劳伦斯国家实验室的华裔教授张翔、助理教授王枫和博士后研究员刘明等组成的团队，共同研制出全球最小的“石墨烯光学调制器”（调制器俗称“猫”）。它比头发还要小400倍，可高速传输信号，有望将网速提高1万倍，1秒钟下载1部高清电影指日可待。
石墨烯“遭电击”
变身“光线开关”
2004年，英国曼彻斯特大学物理学教授海姆和诺沃肖洛夫成功分离出石墨烯──全球最薄却最坚硬的纳米材料。刘明等人灵机一动，开始研究用石墨烯制成光学调制器。他们发现，施加不同电压，石墨烯中电子的能量（费米能级）会改变，而石墨烯是否吸收光线也会决定其费米能级。当施加充足负电压时，电子被吸出石墨烯并不再吸收光子，因此，当光子通过石墨烯时，石墨烯完全透明，“打开”光线。
当施加某种正电压时，电子紧密包裹在一起，使它们同样无法吸收光子。研究人员发现了一个“临界点”：施加某程度的电压时，电子足以阻止光子通过，从而“关闭”光线。于是，石墨烯便有了打开或关闭光线的能力，可以充当调制器。
网络传输极高速
高清电影瞬间下
在柏克莱修读博士课程的刘明表示，调制器用于调节光束开关，把电子信号转化成光学信号，传输数字信息。现有网络传输以铜导线为主，已到瓶颈阶段。科学家都在研究用光来传输信息，但现有的光学调制器不是成本太高就是体积太大，还会对温度过于敏感。该团队制造的石墨烯调制器，传输速度达1GHz，理论上可达 500GHz。当互联网达到如此高速时，可更快捷分享视频信息，个人计算机不再需要，把一部高清电影下载到手机只需1秒钟。王裳
从数千到几美元
最终将融入CPU
价廉物美和体积小，是石墨烯调制器的另外两大优势。目前市场上的光学调制器5250美元（约合人民币3.4万元）一个，石墨烯调制器只需几美元；而它比头发还小400倍，可放在计算机主板任何需要的位置。刘明表示，石墨烯光纤调制器诞生后，最重要是实现产业化，“短期目标是真正光纤到户，最终是把它集成到中央处理器（CPU）中。”
家园 100G单波长光调制已经有商用产品了 北电的技术，现在是Ciena的了，其他几个大公司也在搞。不太清楚他们这个100G调制具体是用什么格式。这个文章说到底就是个调制器，论成熟度石墨烯肯定是没法跟现有技术比，论成本石墨烯现在也根本不能量产，论微型化也不会比III-V族的占优势，论集成更加不方便和III-V族的激光器什么的集成了。作为研究，是一个很好的尝试，要说其他，未免过了。什么提高互联网速度云云更是不靠谱的说法了，估计他们对工业界现有水平了解比较少。
家园 华为都出40G量产板了---这就是典型的学术界自鱼自乐 说得不好听就是腐败
下面我和另外一网友都说100G以上直接振幅波特率调制已经意义不大.这所谓石墨调制器就是直接振幅波特率调制.NATURE上的文章才做到1G就衰竭了3dB以上---说是受限于PARASITIC NOISE.
家园 想起去年的隐身衣新闻 Tufts做材料的那几个老板也挺会炒作，想必犹太人在媒体路子广
家园 具体分析吵作 首先,这里刘明把光纤和铜线比 ---
"铜导线长距离传输速度最高可达100兆，而每个石墨烯调制器的传输速度是100G，如果把1 0个石墨烯调制器放在一起，工作在不同的波段上，相互不会干扰，传输速度可以达到1T，等于铜导线的1万倍，上网速度将比现在快1万倍"
--- 好象他们发明了光纤通信和波分复用(工作在不同的波段上的光,即WDM)一样
其次, 现有光纤通讯的激光直接调制(Direct Modulation)已经可以达到10G(廉价的2.5G DFB已经是$40/个, 高频的10G也有了).
他们还吹牛--"光学调制器5250美元一个，我们的石墨烯调制器只需要几美元。”这简直就是恶果人吵作的石墨稀的翻版.首先光学调制器在中国组装的已经是下降到$500/个零售价,加上激光也就$1千/个,EBAY掏宝上都有.这些东西的成本取决于量和工艺能否适合IC集成工艺,石墨稀和现有III-V组的工艺还根本无法匹配.
- 复 具体分析吵作
家园 也不算太离谱 Nature上的文章偏向于science，如果纯粹拿工程的标准去衡量，很多都会因为不现实而被否定掉，这样做其实不太公允。science的东西还是按science的标准来，engineering的东西按engineering的标准来。
石墨烯调制器比之于现有光调制器至少从材料上来说算是一种突破或者创新。至于从调制速率上来说，现有的光调制器，从理论上的调制速率而言，也可以达到100G的水平。但实际当中，受限于电子瓶颈的问题（终究是要把电信号调制到光上，避不开电子瓶颈问题），调制速率很难突破100G，石墨烯调制器就算工程实现后也会有同样的问题。它的优势可能是可以做的比较小，易于集成，但要面临和三五族半导体技术的竞争。另外，现在的硅光技术也搞的很火热，前景看好，也是个很有力的竞争对手。
文中所提到的价格也不算太离谱。当然，这里存在一个谁和谁比较的问题。如果是和10GE的产品比较，那确实很低。不过，估计他比较的是100GE，而且是少量供货的情况（大厂商批量拿货的价格很低廉，恐怕只有零售价的三四成）。40GE的产品，据我所知，目前还不能大量供货，收发机的价格大概要超过8000美元每片。而且40GE很可能不会进入商用，下一个商用的标准有可能直接是100GE。100GE目前还在积极研发中，可能未来五年会商用化。400GE则可能要十年左右吧，也可能更快。这里说的是接入网和城域网部分。干线网络的100G调制器就更贵了。所以，总的来说，不算太离谱，可能夸张了些而已。
- 复 也不算太离谱
家园 遇到同行了---基本同意你.吵做就是把科学和实用直接画等 老实讲石墨烯NB奖吵做的纸上谈兵的各种伟大实用工业意义本身就是一个笑话.
本来德州大学的铜箔法CVD还有工业意义,但是和III-V制程结合仍然不容易.
光通讯这行业已经是人人都想沾光的目标了,就连什么量子级联激光他爸爸CAPASSO也做梦那天他的激光能在通讯波段发光,直接100G调制---我觉得这还靠点谱.但是单波长>100G受限于光纤PMD/GVD估计是很难实用化的---只要稍微长一点距离就不好控制了.
我觉得吵作太过的是:
1.把铜线和光纤比---如果仅仅和10/100G比,也就顶多快100/10倍
2.又能上无线手机调制---简直是无法无天了
- 复 具体分析吵作
家园 最后的评价标准是市场，不妨成败英雄一会。 送花成功，可取消。有效送花赞扬。感谢：作者获得通宝一枚。恭喜：你意外获得 8 铢钱。
参数变化，作者，声望:1；铢钱:16。你，乐善:1；铢钱:7。本帖花:1
- 复 具体分析吵作
家园 刚才看了NATURE的文章---更鬼扯了 他们演示的调制速度只有1个GHZ---声称受限于其他噪音
单层石墨还是用德州的铜箔CVD方法长的再转移到Si光电路上--根本和CMOS不匹配.
家园 老大，研究从基础到产品是分很多步的 比如一个搞物理的，搞出来的东西可能会有用就OK了。或两次诺奖的量子霍尔效应还p用没有呢，照样是重要结果。