单片低噪声掺铒薄膜铌酸锂波导放大器，光纤到光纤净增益为18 dB

《ACS Photonics》：Monolithic Low-Noise Erbium-Doped Thin-Film Lithium Niobate Waveguide Amplifier with 18 dB Fiber to Fiber Net Gain

紧凑型铒掺杂锂钼酸钾波导放大器采用光刻辅助化学机械抛光技术制备，集成高效边缘耦合器，尺寸2×25 mm，在双向1480 nm激光泵浦下实现>18 dB净增益，噪声系数约5 dB，输出功率>13 dBm。理论模型验证其C波段高效增益特性，适用于光通信、计量及光子集成计算与AI应用。

　　

近年来，由于光子集成材料和制造技术的迅速发展，掺铒波导放大器受到了广泛关注。在这项研究中，利用光刻辅助的化学机械刻蚀技术，制备了一种紧凑型掺铒薄膜铌酸锂波导放大器。该放大器集成了高效边缘耦合器，尺寸仅为2 × 25毫米，通过约1480纳米的激光二极管实现双向泵浦，获得了超过18分贝（芯片外）的纤到纤净增益。放大器的纤到纤噪声系数约为5分贝，输出光纤处的最大放大信号功率超过13分贝毫瓦。通过理论建模（考虑了铒的吸收和发射光谱），预测了在大多数电信C波段波长下，放大器的增益会随波导长度的增加而有效提升。这种高外部增益的掺铒波导放大器将广泛应用于从光通信和计量学到集成光子计算以及人工智能等多个领域。