I en artikel publicerad i Optik Express , forskare från University of Manchester beskriver hur grafen kan lindas runt en silikontråd, eller vågledare, och modifiera överföringen av ljus genom den.
Precis som information kan bäras av elektroner i metalltrådar i ett mikrochip, fotoner av ljus kan bära information genom kiselvågledare för att bilda ett fotoniskt mikrochip. Fotoniska mikrochips betraktas ofta som framtiden för datorbehandling och telekommunikation på grund av de kraftigt ökade driftshastigheterna och bandbreddsförbättringarna.
Kanske mer överraskande, de hittar också tillämpningar som mycket känsliga biokemiska sensorenheter.
I detta arbete ledd av University of Manchesters forskare Dr Aravind Vijayaraghavan och Dr Iain Crowe i samarbete med forskare från University of Southampton, grafenbeläggningar har applicerats på vad som kallas "racetrack-resonatorer" – vågledarslingor formade som ovala racerbanor – för att bilda en potentiellt ny enhetsarkitektur.
Dr Vijayaraghavan förklarar:"När ljus färdas runt en sådan racerbana, en del av ljuset "läcker" ut från vågledarytan, och detta "evanescent field" kan användas för kemiska avkänningstillämpningar. En beläggning av grafen på ytan av en vågledare kan användas för att lägga till ytterligare kapacitet till en sådan sensor, som att göra den mer känslig och selektiv.
"I det här pappret, vi har beräknat hur mycket ljus som absorberas av grafenet när det täcker vågledaren, och rekommenderar optimala förhållanden för att grafenbeläggningen ska fungera som ett sensorförstärkningsskikt."
Dr Crowe tillade:"Tillsättningen av grafenskiktet till vår kiselvågledare förändrar dramatiskt hur ljuset leds genom enheten vilket betyder att ljuset kommer att interagera ännu starkare med ytdeponerade molekyler, när den används i en sensoranordning.
"Denna starka interaktion mellan ljuset och grafenskiktet gör att enheten också kan användas för att förbättra detekteringen av själva ljuset, på mycket låga nivåer och över ett brett frekvensintervall när de används i en enhet som kallas en "fotodetektor".
