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近日，华中科技大学刘阳教授团队在集成光子芯片领域取得重大突破，成功实现了传统掺铒光纤器件的集成化，为激光通信和新型微波光子系统发展提供了重要助力。
20世纪80年代，科学家发明了掺铒光纤放大器（EDFA），成为现代高速光通信网络的关键技术之一。然而，传统的EDFA器件生产依赖于手工组装，难以满足大规模生产和微型化需求。
刘阳教授在海外工作期间，致力于稀土元素掺杂的集成光子芯片器件开发。近年来，他与合作者将传统的台式光纤光源集成到光芯片上，实现了微型芯片化，并探索了新型、高精度的微波光子信号处理、高速光通信和光子雷达探测系统。
该团队研发的世界首个百毫瓦级别高功率硅基集成掺铒放大器，实现了低噪声掺铒激光器芯片和基于声光效应的微波光子处理系统，关键参数达到了商用光纤光源的性能，在尺寸、重量和工作波长范围等方面实现了超越。
刘阳教授的研究成果被《麻省理工科技评论》评为2023年度“35岁以下科技创新35人”中国入选者之一。
此外，刘阳教授团队还成功研发了一种超低噪声的集成可调激光器，其噪声性能与商用光纤激光器相当，并超越了光纤激光器的波长调谐性能。该技术有望在光纤传感、科学研究和卫星等领域得到广泛应用。
这一突破性成果不仅填补了高性能硅基集成光源芯片技术的空白，还为未来光通信、海底光缆、大规模数据中心、车载激光雷达等场景应用提供了关键基础。
据悉，该技术已引起国际知名工业公司的关注，有望在电信、数据中心、微型化激光光源和量子计算等多领域得到应用。
（完）
附图：
1. 集成掺铒放大器在微波光子信号产生和相干光通信的应用演示
2. 基于铒离子注入的集成波导激光器
3. 集成掺铒放大器在高速相干光通信系统中的应用
注：本文部分内容来自《Science》、《Nature Photonics》等学术期刊。
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