最新一期《自然》杂志刊发论文称,新型瑞典查尔姆斯理工大学科学家研制出一款新型放大器,器让能使数据传输速度超现有光纤10倍
。数据速度
人工智能技术迅速发展、传输流媒体服务日益普及,提高以及新智能设备激增 ,新型促使数据流量暴增。器让预计到2030年,数据速度数据流量将翻一番。传输快速增长的提高数据流量对通信系统容量的要求也与日俱增。目前
,新型互联网
、器让电信等数据密集型服务使用光通信系统
。数据速度此类系统利用光纤,传输借助激光脉冲长距离传输信息。提高
为确保信息高质量传输且不被噪声淹没,光放大器必不可少 。光通信系统的数据传输容量在很大程度上取决于放大器的带宽,即其能将光放大的波长范围 。目前光通信用放大器的带宽约为30纳米 ,而新型放大器的带宽达到300纳米,使其每秒传输的数据量是现有系统的10倍。
新型放大器由氮化硅制成,拥有几个小的螺旋形互连波导,这些波导能以最小损耗有效引导光。结合材料特性与巧妙的几何设计,新型放大器实现了几大技术优势:首先是将带宽增加了10倍;其次是能更有效降噪,从而能放大用于太空通信等领域非常微弱的信号;此外
,他们还成功使放大器“瘦身”,使其能置于几厘米大小的芯片上 。
不同波长的光具有不同应用领域。研究证明,新型放大器能在1400—1700纳米的光谱范围内工作。鉴于其带宽宽,通过修改波导设计 ,该放大器也能放大可见光(波长介于400—700纳米)和红外光(波长介于2000—4000纳米)等波长范围的信号 。
研究团队强调
,新型放大器为激光系统提供了一种可扩展的解决方案,使其能在各种波长下工作,同时兼具成本效益、紧凑性和节能性。基于这种放大器的激光系统可广泛应用于医学研究、诊断和治疗
、成像、全息术、光谱学、显微镜,以及材料和组件表征等多个领域。
作为光通信系统的核心器件之一,光放大器的应用,极大地推动了光纤通信技术的发展 ,为构建现代通信网络提供了重要支撑 。如今,随着5G、人工智能
、大数据、物联网等新兴信息技术的发展,海量信息传输和处理成为新的技术潮流 ,这也对光纤通信技术提出新的挑战。为适应新兴信息技术最新发展趋势
,光放大器目前正朝着宽带化