磷化镓光子芯片的聚焦堆叠宏不雅相片。该芯片具有多个螺旋波导和其他测试结构，宽度仅0.55厘米。图片起首：瑞士洛桑联邦理工学院
瑞士洛桑联邦理工学院与IBM欧洲接头院结合研发团队在新一期《当然》杂志发表论文称大姐影院，他们研制出一款基于光子芯片的行波参量放大器，通过紧凑结构竣事了超带宽信号放大。
当代通讯收集依靠光信号传输海量数据。可是，这些光信号需要进程放大，才略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，在这方面施展着要害作用。它无需相通重重生成信号，就能将信号传输至更远的方位。可是，掺铒光纤放大器的责任带宽仅限于C波段（约35纳米），这礼貌了光收集的扩张才略。
新研制的这款放大器罗致了将磷化镓千里积在二氧化硅上的工夫。磷化镓是一种具有优异光学特质的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料。大多量放大器依赖稀土元素来增强信号，而接头团队遴荐磷化镓是因为其出色的光学特质。当先，它施展出热烈的光学非线性，使通过其中的光波能以增强信号强度的容貌互相作用。其次，它的折射率高，可将光细腻礼貌在波导内，显耀提高放大效果。基于这些特质，接头团队仅使用几厘米长的波导就竣事了高增益，使放大器的体积大幅削弱，且悉数功能皆集成在一个紧凑的芯片级开辟中。
推行扫尾标明，这款芯片级放大器在约140纳米的带宽界限内竣事了至极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，并能解决输入功率界限高出6个数目级的信号。这些特质使该放大器在电信除外的多样运用中具有高度妥当性，举例精密传感。
此外，这款放大器还普及了光学频率梳和联系通讯信号的性能，这两项工夫是当代光收集和光子学的要害工夫。
新式放大器对数据中心、东谈主工智能解决器和高性能预计系统具有真切影响，更快、更高效的数据传输使这些系统皆能获益。此外大姐影院，它的运用界限还扩张到数据传输除外，包括光学传感、计量学，致使自动驾驶汽车中使用的激光雷达系统。（记者张佳欣）