这种放大年夜器能将光芯片旗子暗记放大年夜1000倍_放年夜器_光纤

现在研究职员已经开拓出一种芯片级版本的掺铒光纤放大器。
新器件具有超过 145 毫瓦的创记录输出功率，输入功率仅为 2.61 mW，小旗子暗记增益超过 30 分贝。
也便是说在连续运行的电信频带中放大一千多倍，这一性能已经可以与商业高端掺铒光纤放大器相媲美。

“这项事情最令人愉快的部分是放大器的事情效果，并且它们与商业放大器相称，只管每个维度只有几百微米，”该研究的资深作者，来自瑞士洛桑联邦理工学院的光学工程师 Tobias Kippenberg 说。
“就在几年前，实现这样的放大器彷佛是不可能的。
”

此外，研究职员将该设备的长达半米的掺铒波导封装成一个螺旋形，其占地面积仅为 1.2 毫米 x 3.6 毫米宽。
该器件还以大约 60% 的高功率转换效率运行。

这种新器件的关键是基于氮化硅的超低损耗芯片级光子波导，这种材料已经在半导体行业广泛利用。
最近，Kippenberg 和他的同事制造了长达数米的超低损耗氮化硅波导，基于此，他们研究将铒植入此类波导是否会产生光放大器。

“铒离子（Erbium ions）可以放大光，但只能非常微弱，”Kippenberg说。
“只有将它们嵌入到损耗极低的光纤中，并且当它们与光相互浸染很长的间隔（常日是几米长）时，才能得到增益。
”

在实验中，研究职员表明他们可以将被称为 soliton microcombs 的设备的输出功率提高100 倍。
soliton microcombs 可用于光谱学、计量学和其他运用，但它们的输出功率仅限于几十到几百微瓦，险些在所有运用中都须要放大。

科学家们还透露，他们的设备可以直接放大 20多个波分复用通道，用于通过 1 公里长的光纤链路进行数据传输。
这表明它可以用于电信网络的芯片级放大。

研究职员指出，他们的光放大器仍旧须要一个位于微芯片外的pump laser。
因此，全体单元还没有集成在一起。
“这是我们未来须要通过稠浊集成办理的一个关键毛病，”Kippenberg 说。

终极，科学家们希望他们的光学放大器可以帮助实现芯片级mode-locked lasers ，以供应仅万亿分之一秒（别号飞秒）长的脉冲串。
研究的紧张作者、瑞士洛桑联邦理工学院的光学工程师Yang Liu说，此类设备可能有多种用场，例如激光雷达。

“飞秒mode-locked laser 显然是一个圣杯，也是我们现在的目标，”Kippenberg 说。