摘要：迅速增加的数据流量对通信系统的能力提出了更大的需求。现在，一个研究团队引入了一个新的放大器，该放大器的传输能够每秒的传输比当前的光纤系统的传输多十倍。适合各种关键激光系统（包括用于医学诊断和治疗的芯片）的放大器具有巨大的潜力。...
迅速增加的数据流量对通信系统的能力提出了更大的需求。在一篇发表的文章中自然瑞典查默斯技术大学的研究团队引入了一个新的放大器，该放大器的传输能够每秒的传输比当前的光纤系统的传输多10倍。适合各种关键激光系统（包括用于医学诊断和治疗的芯片）的放大器具有巨大的潜力。
人工智能技术的发展，流媒体服务的日益普及以及新的智能设备的扩散是推动数据流量到2030年的预期增加一倍的因素。这种激增正在增强对能够管理大量信息的通信系统的需求。
目前，用于互联网，电信和其他数据密集型服务的光学通信系统。这些系统利用光线传输信息。数据是通过激光脉冲传达的，这些激光脉冲通过光纤以薄薄的玻璃链组成。
为了确保信息保持高质量并且不会被噪声所淹没，光放大器至关重要。光学通信系统的数据传输能力在很大程度上取决于放大器的带宽，这是指它可以处理的光波长范围。
“目前在光学通信系统中使用的放大器的带宽约为30纳米。但是，我们的放大器具有300纳米的带宽，使其比现有系统的每秒传递10倍的数据，” Peter Andrekson，Chalmers of Chalmers and Chalmers of Chalmers and Presition of Leader of Leady of Antaly撰写的Photsics Peter Andrekson解释说。
小巧，敏感和强大
由氮化硅制成的新型放大器具有几种小型螺旋形的相互连接的波导，可有效地引导光，损失最小。通过将该材料与优化的几何设计相结合，已经实现了几种技术优势。
彼得·安德里克森（Peter Andrekson）表示：“这种放大器的关键创新是它比其他任何类型的放大器都能更有效地降低噪声的能力。这种功能使其能够放大非常弱的信号，例如在太空通信中使用的功能。”
此外，研究人员已经成功地将系统微型化，以适合仅数厘米的芯片。
彼得·安德里克森（Peter Andrekson）补充说：“虽然在小芯片上构建放大器并不是一个新概念，但这是实现如此大带宽的第一个实例。”
有助于早期发现疾病
研究人员将多个放大器集成到芯片上，从而可以根据需要轻松地扩展概念。由于光学放大器是所有激光器中的关键组件，因此Chalmers研究人员的设计可用于开发能够在广泛范围内快速更改波长的激光系统。这项创新在社会上开辟了许多应用。
“对设计的微小调整也可以放大可见光和红外光。这意味着可以将放大器用于激光系统中，用于医疗诊断，分析和治疗。较大的带宽可以进行更精确的分析，并可以对组织和器官进行更精确的分析，并促进疾病的早期检测，” PETER和PETER和RETERKSON说。”
除了其广泛的应用潜力外，放大器还可以帮助使激光系统更小，更实惠。
"This amplifier offers a scalable solution for lasers, enabling them to operate at various wavelengths while being more cost-effective, compact, and energy efficient. Consequently, a single laser system based on this amplifier could be utilised across multiple fields. Beyond medical research, diagnostics, and treatment, it could also be applied in imaging, holography, spectroscopy, microscopy, and material and component characterisation at entirely different波长，”彼得·安德烈森（Peter Andrekson）解释说。
进一步了解放大器的潜力
不同波长的光线可供各种应用。研究人员表明，放大器在光学通信频谱中有效地发挥了功能，范围从1400到1700纳米。具有300纳米的广泛带宽，可以将放大器适应其他波长。通过修改波导设计，可以在其他范围内放大信号，例如可见光（400-700纳米）和红外光（2000-4000纳米）。因此，从长远来看，放大器可以用于可见或红外光是必不可少的田野中，例如疾病诊断，治疗，内部器官和组织的可视化以及手术操作。
该放大器是在Chalmers洁净室（纳米制造实验室MyFab Chalmers）中生产的。这项研究由瑞典研究委员会和Knut和Alice Wallenberg基金会资助。
