石墨烯是一种二维纳米碳材料，在电学、光学和热学方面具有独特性质，可广泛应用于光电子器件。基于石墨烯的黑体光发射器件在近红外和中红外波段都很有前途。虽然石墨烯黑体光发射器件在稳态条件或相对较慢的调制（100kHz）频率条件下的特性已被证实，但在高速调制下的瞬态特性迄今尚未报道，而且石墨烯基光发射器的光通信应用从未被证实。

　　最近，日本科学技术局展示了一个基于石墨烯材料的高速黑体光发射器件，工作波段在近红外区域，包括电信波段。该光发射器具有约为100 皮秒的快速响应时间，比之前石墨烯基光发射器高约105倍。该响应时间已经在单层和多层石墨烯上得到验证，并可以通过石墨烯与衬底接触情况来控制，这取决于石墨烯的层数。研究人员通过石墨烯发光体和衬底的热模型对热传导方程进行理论计算，阐明了该光发射器的高速发射机理。模拟结果表明，快速响应特性的实现不仅可通过经典热传递，包括石墨烯的面内热传导和向衬底的热耗散，而且可通过衬底表面极性声子（SPoPh）的远程量子热传递。该研究还首次通过实验验证了石墨烯基发光器件的实时光通信应用。此外，研究人员利用化学气相沉积（CVD）方法还生长出石墨烯二维阵列光发射器。由于其封装尺寸小且是平面结构，因此该光发射器可与光纤直接耦合。

　　石墨烯发光器件与常规化合物半导体光发射器件相比具有极大优势，除了制作过程简单外，还可通过渐逝场与硅波导直接耦合，从而便于高度集成在硅基芯片上。因此，石墨烯基光发射器件为高度集成的光电子和硅光子学开辟了新的途径。