光子芯片放大器传输数据带宽培植3倍
瑞士洛桑联邦理工学院与IBM欧洲询查院勾搭研发团队在新一期《当然》杂志发表论文称,他们研制出一款基于光子芯片的行波参量放大器,通过紧凑结构终明晰超带宽信号放大。
当代通讯麇集依靠光信号传输海量数据。干系词,这些光信号需要经由放大,才智在长距离传输中不丢失信息。数十年来,掺铒光纤放大器当作最常用的器具,在这方面阐述着关键作用。它无需频频再行生成信号,就能将信号传输至更远的处所。干系词,掺铒光纤放大器的责任带宽仅限于C波段(约35纳米),这为止了光麇集的膨大才智。
新研制的这款放大器聘用了将磷化镓千里积在二氧化硅上的技巧。磷化镓是一种具有优异光学特色的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料。大多半放大器依赖稀土元素来增强信号,而询查团队弃取磷化镓是因为其出色的光学特色。率先,它发扬出蛮横的光学非线性,使通过其中的光波能以增强信号强度的形态相互作用。其次,它的折射率高,可将光细巧为止在波导内,显耀提高放大恶果。基于这些特色,配资炒股询查团队仅使用几厘米长的波导就终明晰高增益,使放大器的体积大幅收缩,且悉数功能鸠合成在一个紧凑的芯片级竖立中。
本质终端标明,这款芯片级放大器在约140纳米的带宽范畴内终明晰卓著10分贝的净增益,是传统掺铒光纤放大器带宽的3倍。此外,该器件在保捏较低噪声的同期,增益可达35分贝,并能责罚输入功率范畴朝上6个数目级的信号。这些特色使该放大器在电信除外的多样愚弄中具有高度适应性,举例精密传感。
此外,这款放大器还培植了光学频率梳和干系通讯信号的性能,这两项技巧是当代光麇集和光子学的关键技巧。
新式放大器对数据中心、东说念主工智能责罚器和高性能筹算系统具有真切影响,更快、更高效的数据传输使这些系统齐能获益。此外,它的愚弄范畴还膨大到数据传输除外,包括光学传感、计量学,以致自动驾驶汽车中使用的激光雷达系统。