科学家研发新的光放大器：让光通信更安静、更高效

  ICC讯 光通信使在非常远的距离上发送信息成为可能。该技术在空间通信和用于互联网交通的光缆中得到应用。光通信也使我们能够在世界各地使用互联网，无论信号是通过海底的光缆传输还是通过无线传输。

  由于携带信息的光在两个遥远的点之间传输会损失功率，因此需要大量的光放大器。如果没有放大器，光缆中高达99%的信号会在100公里内消失。然而，光通信中一直存在的问题是，这些放大器会增加多余的噪音，大大损害想要发送或接收的信号质量。

  瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员提出了一种独特的光放大器，预计将彻底改变空间和光纤通信。这种新的放大器性能高，结构紧凑小巧，可以集成到一个只有几毫米大小的芯片中，更重要的是不会产生多余的噪音。

  该研究中的光放大是基于被称为克尔效应的原理，到目前为止，这是唯一已知的放大光而不引起明显的多余噪声的方法。这个原理以前就被证明过，但是放大器版本太过笨重，无法发挥作用。而这项研究中的放大器结构小巧，提供了足够高的性能水平，不再需要大量的放大器也能产生很好的效果，还可以在连续波（CW）操作中工作，而不是只在脉冲操作中工作。

  研究人员认为，研究有可能将放大器集成到非常小的模块中，因此成本低，而且性能更好，从长远来看，这对商业参与者来说也有优势。这项新成果还为技术和科学领域的全新应用打开了大门，不仅在通信领域，而且在包括量子计算机、各种传感器系统和从卫星上进行大气测量以监测地球的计量学领域，都有了新突破。

  题为“Overcoming the quantum limit of optical amplification in monolithic waveguides”的相关研究论文发表在《科学进展》上。

  论文原文：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abi8150