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目前，電信鏈路等應用場(chǎng)合中所用的光放大器必須采用磷銦鎵砷化合物制成。但IBM公司的研究人員表示，他們現在已經(jīng)能夠通過(guò)使用更加便宜的標準硅工藝來(lái)生產(chǎn)用于其它應用的同類(lèi)產(chǎn)品。 該公司的試生產(chǎn)線(xiàn)設在其紐約州的Yorktown Height，采用用于電信光互聯(lián)的相同硅光子波導，新款基于硅材料的光放大器設計針對熱量傳感器、醫療成像和工業(yè)過(guò)程監控器所用的中長(cháng)紅外波段。 “我們(通過(guò)光放大器)對光信號進(jìn)行了放大，放大程度足夠以補償芯片上的損耗和耦合到光纖所產(chǎn)生的損耗，并且仍有足夠的片外凈增益(net off-chip gain)”，IBM公司研究員William Green表示。IBM公司宣稱(chēng)其全光放大器(all-optical amplifier)增益達到13dB。 電信行業(yè)目前使用的是波長(cháng)為1,500nm的近紅外波段，但傳感器使用的是波長(cháng)從2,200nm開(kāi)始的中紅外波段。美國軍方將中紅外線(xiàn)波段用于熱跟蹤導彈中的傳感器。中紅外波段也被用于跟蹤環(huán)境熱源。 熱傳感器檢測到微弱的環(huán)境熱源，然后將其轉換成一個(gè)電子信號，再將這一電子信號進(jìn)行放大。這個(gè)過(guò)程也放大了轉換過(guò)程中的噪聲。但IBM的全光放大器，在對光信號進(jìn)行轉換之前采用4路混合對光信號進(jìn)行了放大。 
掃描IBM的硅納米光波導中紅外波長(cháng)在電子顯微鏡下的圖像。(來(lái)源：IBM公司) “如果你在電信波段嘗試使用這一技術(shù)，那么會(huì )遇到重重困難。但如果轉向中長(cháng)紅外(波段)，你可以搭建一款非常好的光放大器，它可以將硅光子帶入一個(gè)新的應用領(lǐng)域�！盙reen表示。 IBM公司的研究人員接下來(lái)希望在放大器芯片上添加其它光學(xué)組件，包括一個(gè)可以形成光諧振器的反饋環(huán)。該諧振器可同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)波長(cháng)，“有點(diǎn)類(lèi)似一個(gè)寬頻光源，但實(shí)質(zhì)上是一個(gè)中紅外波段激光器�！盙reen補充說(shuō)。 |
