IBM研发硅制程光放大器

    运用在电信领域的光放大器(opticalamplifiers)目前必须采用磷化砷镓铟(indiumgalliumarsenidephosphide)这类材料来制作，近日IBM的研究人员宣布，他们已经成功采用成本较低的标准硅制程生产出锁定非电信应用的光放大器元件。

    IBM是在其美国纽约州的YorktownHeights试产线，以电信光学互连使用的相同硅光子波导(siliconphotonicwaveguide)技术生产出这种新的硅光放大器，主要锁定热传感器(heatsensor)、医疗成像设备以及工业制程监视器所使用的中红外线(mid-infraredband)频段应用。

    “我们的研究团队已经能取得足够的光放大效果，能补偿芯片上以及与光纤耦合的所有失真，而且仍拥有可观的片外增益(netoff-chipgain)；”IBM研究人员WilliamGreen表示，该公司研发的全光放大器(all-opticalamplifier)有13dB的增益。

    目前电信产业所使用的是1,500奈米波长的近红外线频段，不过传感器是使用波长2,200奈米起跳的中红外线频段；美国军方的热追踪导弹(heat-seekingmissiles)也是使用中红外线波长，中红外线也被用来追踪环境中的热源。

    热传感器能够侦测环境中的微弱热源，并将其转换为电子讯号、然后放大该讯号；这种转换过程也会把噪声放大。IBM的全光放大器则是采用四波混频(four-wavemixing)技术，在光讯号被转换之前进行放大。 

IBM中红外线波长的硅奈米光子波导之电子显微镜扫描影像

    “如果在电信频段使用这种技术会产生错误，但在中红外线频段就能制作非常好的光放大器，并将硅光子推广到一个新的应用领域。”Green表示。

    IBM研究人员接下来要把其他的光学元件整合到该放大器芯片上，包括能制作光谐振器(opticalresonator)的回授回路(feedbackloop)；Green指出，该种谐振器能在同一时间产生许多波长：“有点象是一种基本上是中红外线频段雷射的宽带光源(broadbandsource)。”