除了其他材料之外，石墨烯可以捕獲稱為光子的光粒子，將它們組合在一起，并產(chǎn)生更強(qiáng)大的光束。這是由于稱為光諧波產(chǎn)生的物理現(xiàn)象，這是非線性材料的特征。非線性光學(xué)效應(yīng)可以在各種應(yīng)用中被利用，包括激光技術(shù)，材料處理和電信。

雖然所有材料都應(yīng)證明這種行為，但這個過程的效率通常很小，無法在外部進(jìn)行控制?，F(xiàn)在，來自劍橋大學(xué)，米蘭理工大學(xué)和IIT-Istituto Italiano di Tecnologia的研究人員已經(jīng)證明，石墨烯不僅表現(xiàn)出良好的光學(xué)響應(yīng)，而且還表現(xiàn)出如何利用電場控制這種效應(yīng)的強(qiáng)度。他們的研究結(jié)果發(fā)表在Nature Nanotechnology雜志上。這三家機(jī)構(gòu)都是Graphene Flagship的合作伙伴，這是一個泛歐項目，致力于為商業(yè)應(yīng)用提供石墨烯和相關(guān)材料。

石墨烯 – 一種只有一個原子厚度的碳 – 具有獨(dú)特的性能組合，使其可用于從柔性電子設(shè)備和快速數(shù)據(jù)通信到增強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料和水處理的應(yīng)用。它具有高導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，并且堅固且柔韌。

研究人員設(shè)想創(chuàng)建新的石墨烯光學(xué)開關(guān)，它還可利用新的光學(xué)頻率沿光纜傳輸數(shù)據(jù)，從而增加可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。目前，大多數(shù)使用非線性光學(xué)器件的商業(yè)設(shè)備僅用于光譜學(xué)。石墨烯可以為超寬帶應(yīng)用的新器件制造鋪平道路。

“我們的工作表明，通過調(diào)整施加的電場，石墨烯的三次諧波產(chǎn)生效率可以增加10倍以上，”劍橋石墨烯中心的主要作者Giancarlo Soavi說。

“作者再次發(fā)現(xiàn)了石墨烯的獨(dú)特之處：在寬波長范圍內(nèi)產(chǎn)生三次諧波的可調(diào)性，”巴塞羅那ICFO(光子科學(xué)研究所)的Frank Koppens教授和Graphene旗艦工作包的領(lǐng)導(dǎo)者說。隨著越來越多的應(yīng)用程序全光學(xué)，這項工作為眾多技術(shù)鋪平了道路?！?/p>

Graphene旗艦的科技官員Andrea C. Ferrari教授及其管理小組主席表示：“石墨烯在光學(xué)和光子學(xué)方面從未停止讓我們感到驚訝。石墨烯旗艦公司投入大量資金研究和開發(fā)石墨烯的光學(xué)特性。這項協(xié)作工作可以使光學(xué)設(shè)備在比以往更廣泛的頻率范圍內(nèi)工作，從而可以處理或傳輸更大量的信息?！?/p>