来源：电子工程专辑在过去的十年中，大学和企业在集成光子学方面做出了重大的研究努力，并取得了切实的进展。目标是开发将系统和组件从“电子加光学”转变为两种技术的无缝融合更好的构建块，这两种技术有很多共同点，并表现出物理定律所定义的重大差异。几个例子显示了进展的范围。在一个用例研究中，著名的瑞士洛桑理工学院(EPFL)的研究人员通过将稀土离子引入集成光子电路，构建了一个小型波导放大器。自20世纪80年代以来，掺铒光纤放大器(EDFA)被用来为光纤中的光子提供功率增益(图1)，以提高光信号功率，这在长距离通信电缆和光纤激光器中至关重要；请记住，光功率是通过增加给定波长下的光子数量来提高的，而不是光子本身的“幅度”。幅度是一个固定量，为波长的函数。使用铒离子是因为它们可以放大1.55毫米波长范围内的光，而硅基光纤传输损耗在该范围内最低。在简单的掺铒光纤放大器示意图中，两个激光二极管(LD)为掺铒光纤提供泵浦功率。泵浦光通过二色光纤耦合器注入，而光隔离器降低了器件对反射光的灵敏度。有人尝试使用掺铒光波导代替独特的光纤，但功率输出太低，生产问题很难解决。现在，EPFL团队已经构建并测试了一个基于集成电路的铒放大器，该放大器提供145毫瓦的输出功率和超过30分贝的小信号增益，这与商用光纤放大器(基于光子集成电路的掺铒放大器)相当，如图2所示。图2所示为EPFL研究人员开发的一种小型波导放大器。设计...
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2023
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