基于光子集成芯片的掺铒光波导放大器——从卫星通信到可穿戴设备的芯片级光放大技术

摘要

在卫星通信以及可穿戴设备领域等应用中，传统掺铒光纤放大器（EDFA）面临着体积过大、功耗过高以及集成困难等突出问题。为解决这些技术瓶颈，本研究将目光聚焦于芯片级掺铒光波导放大器（EDWA）。芯片级掺铒光波导放大器采用横截面积极小的矩形或脊型波导，通过高折射率差，将光场紧密的束缚在波导的核心区域，极大的提高了波导单位长度内的光功率密度，从而增强了光与铒离子的相互作用强度。同时采用双向泵浦设计在掺铒波导中实现了更均匀、更高的粒子数反转，提升了放大器的整体性能。