科学家开发了一种新型 激光 可以传输信息比当前技术快10倍的放大器。
激光放大器增强了光束的强度。该特殊的放大器通过扩展带宽或光的光长度，在激光器可以传输信息的情况下，可以提高传输速度的速度十倍 。
我们每天生成和传输的信息量正在增长 。由于流媒体服务 ，智能设备和生成性AI的扩散 ，诺基亚贝尔实验室预测了其 全球网络流量报告 到2030年，数据流量的数量将翻一番。
当前的基于光学的电信系统通过将激光光的脉冲通过光纤电缆发送 ，这是玻璃的细链 。容量＆mdash;可以传输的信息量；由放大器的带宽（可以放大的光波长）确定 。随着数据流量的增加 ，带宽因此变得至关重要。
大多数用于现代电信的激光器（例如互联网通信）都需要放大器 。这些通过称为刺激发射的过程进行的，该过程使用传入的光子刺激具有相同能量和方向的另一个光子的释放 。
科学家现在设计了一种新型的激光技术 ，可以使用称为高效光学放大的技术传输信息。研究人员于4月9日在杂志上发表了他们的发现 自然 。
“光通信系统中当前使用的放大器的带宽约为30纳米 ，”主要作者 彼得·安德烈森（Peter Andrekson），瑞典查默斯技术大学的光子学教授 ， 在一份声明中说 。“但是 ，我们的放大器具有300纳米的带宽，使其每秒传输10倍的数据是现有系统的数据。 ”
新的放大器由氮化硅制成 ，硝酸硅是一种对高温具有耐药性的陶瓷材料 。放大器使用螺旋形波导有效地指导激光脉冲以从信号中去除异常 。该技术也已被微型化 ，以便多个放大器可以适合小型芯片。
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研究人员选择了螺旋波导，而不是其他波导类型 ，因为它们可以在小区域内创建更长的光路。这增强了有用的效果 ，例如四波混合，这是在将两个或多个光学频率组合在一起以用最小的噪声（外部干扰会破坏信号质量的外部干扰）相结合时发生的 。
由于光速是恒定的 ，因此激光光本身不会比传统激光器传播的速度快 。但是 ，较大的带宽使新的放大器能够传输数据是传统激光器的10倍。
该放大器当前在1,400至1,700纳米的光线范围内起作用，该纳米在短波红外范围内 。研究的下一个阶段将是查看其在其他波长（例如可见光的波长（400至700纳米）和更广泛的红外光（2,000至4,000纳米）的情况下 ，其运作方式 。
该声明称 ，新放大器具有多个潜在的应用，包括医学成像 ，全息图 ，光谱和显微镜。该技术的小型化也可能使基于光的应用程序更小，更实惠 。
安德里克森说：“对设计的较小调整也可以使可见光和红外光的放大 。 ”“这意味着可以将放大器用于激光系统中 ，用于医学诊断 ，分析和治疗。大型带宽允许对组织和器官进行更精确的分析和成像，从而促进早期疾病的检测 。”
