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目前，電信鏈路等應(yīng)用場合中所用的光放大器必須采用磷銦鎵砷化合物制成。但I(xiàn)BM公司的研究人員表示，他們現(xiàn)在已經(jīng)能夠通過使用更加便宜的標(biāo)準(zhǔn)硅工藝來生產(chǎn)用于其它應(yīng)用的同類產(chǎn)品。 該公司的試生產(chǎn)線設(shè)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(dǎo)，新款基于硅材料的光放大器設(shè)計針對熱量傳感器、醫(yī)療成像和工業(yè)過程監(jiān)控器所用的中長紅外波段。 “我們(通過光放大器)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公司宣稱其全光放大器(all-optical amplifier)增益達(dá)到13dB。 電信行業(yè)目前使用的是波長為1,500nm的近紅外波段，但傳感器使用的是波長從2,200nm開始的中紅外波段。美國軍方將中紅外線波段用于熱跟蹤導(dǎo)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(zhuǎn)換成一個電子信號，再將這一電子信號進(jìn)行放大。這個過程也放大了轉(zhuǎn)換過程中的噪聲。但I(xiàn)BM的全光放大器，在對光信號進(jìn)行轉(zhuǎn)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(dǎo)中紅外波長在電子顯微鏡下的圖像。(來源：IBM公司) “如果你在電信波段嘗試使用這一技術(shù)，那么會遇到重重困難。但如果轉(zhuǎn)向中長紅外(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新的應(yīng)用領(lǐng)域。”Green表示。 IBM公司的研究人員接下來希望在放大器芯片上添加其它光學(xué)組件，包括一個可以形成光諧振器的反饋環(huán)。該諧振器可同時產(chǎn)生多個波長，“有點類似一個寬頻光源，但實質(zhì)上是一個中紅外波段激光器。”Green補充說。 |
