科学家为新一代超大带宽光放大提出新思路

近日，四川大学电子信息学院赵平团队与瑞典查尔姆斯理工大学教授Peter合作在光放大器制备领域，Andrekson团队取得了重要进展。相关研究于4月9日在《自然》上发表。

光放大器作为一种基本的光电设备，广泛应用于许多光学系统，如通信、传感、测量、光谱分析和图像显示。四波混合频率集成波导光参数放大器具有克服受激辐射光放大器带宽和相位噪声物理限制和小型化的优点，引起了广泛的研究兴趣。如何消除散射管理中非线性集成光波导中的多模串扰，是电影上光参数放大的一个长期问题。此外，科学家一直追求的研究目标是通过多阶散射控制获得超大带宽光参数放大。

基于上述重大挑战，赵平团队提出了基于“脊形减模”的建议单模和负散射非线性集成光波导的设计普遍采用弯曲滤模技术，原则上消除了过去参数放大非线性多模集成光波导中的随机模式串扰。以非常低消耗非线性氮化硅集成平台为例，该团队制备了具有平坦传输光谱和单模负散射非线性集成光波导芯片。该团队还进一步开发了非线性氮化硅集成光波导中模电模式基模(TE00)二阶和四阶散射精确协同控制技术，实验中完成了带宽高达330nm的片上光参数放大。

本研究在提高光纤/无线光通信容量、扩大数据中心光互连规模、提高光学测量精度、扩大光谱检测分析范围等方面具有良好的应用潜力，为新一代超大带宽光放大提供了新的思路。