美国哥伦比亚大学一项新钻研证明石墨烯拥有卓越的非线性光学机能，并据此开发出一种石墨烯-硅光电混合芯片
。这种硅与石墨烯的结合，让人们离超低功耗光通讯近了一步，让该技术在光互连以及低功率光子集成电路领域拥有宽泛的利用价值
。有关论文颁发在《天然•光学》杂志网站上
。

　　该钻研团队由哥伦比亚大学的工程师和新加坡微电子钻研所的钻研人员组成
。他们通过搁置一个碳原子厚度的石墨烯薄片，成功将不产生光电或电光转换的无源器件，转化成为一个可发射微波光子信号、对波上进行转换的有源器件
。

　　器件所具备的非线性光学机能能扭转系统参数(如透射比和波长转换)和输入功率水平
。团队还发现，在这种由光驱动的混合芯片上存在电子和热响应，能发射出无线电信号，并可通过激光进行调造
。在使用分歧光学频率对无线电信号进行调造后，石墨烯-硅混合芯片可能产生美满的无线电谐振，且其所需功率比其他科学家用纯硅电路实现的低50倍
。

　　钻研人员称，他们通过将两种电磁场的混合产生了一个新的光频，使用其传输信号时所需能源远低于纯硅电路，并在尝试中发现了四波混频景象
。这使这种混合结构可成为处置大量光学信号的平台
。而直到不久前，使用石墨烯的类似利用还只停顿在微米尺度的芯片上，极大限度了这种资料机能的阐扬
。

　　辅导该钻研的哥伦比亚大学机械工程学教授黄志伟(音)暗示，石墨烯表演了沉要的角色，极大地提高了原有组件的非线性光学机能，使其具备了数字开关切换职能和存储能力
。参加钻研的顾婷怡(音)称：“我们已经可能对石墨烯的非线性机能做出证明和诠释，这种石墨烯-硅混合芯片在尝试中阐发出了卓越的机能，未来或将成为构建速度更快、效能更高的现代电信组件的基础”
。

　　哥伦比亚大学副教授詹姆斯.霍恩暗示，目前石墨烯大面积、大批量的合成和出产已经成为了现实，为此类新型芯片的出产提供了基础
。而物理和利用物理学教授飞利浦.金以为，这次的杰出工作批注，当石墨烯与硅结合后是一种怪异的光电资料，其具备的超快非线性光学调造机能，将为超快芯片、高速光通讯等很多新鲜的利用打开大门
。