半导体光放大器Optical amplifiers，在众多光子应用中必不可少。参数放大器，依靠非线性材料产生放大效果，具有独特的前景，因其可以在不产生过多噪声的情况下进行放大。 近日，瑞典查尔姆斯理工大学微技术和纳米科学系Peter A. Andrekson团队，在Scinece Advances上发文，报道了基于单芯片中，三阶非线性的放大，在相敏模式下运行时，检测噪声系数远低于传统的量子极限。 从而，证实了纳米光子学，在实现连续波参量放大方面的潜力，有望在很宽的频率范围内应用于光通信、信号处理和量子光学。通过进一步降低波导损耗、增加波导长度， 以及减少基模和高阶光模之间的串扰，可以实现更低的 NF 和更高的 OPA 增益。对于实际应用，最小化光纤和波导之间的耦合损耗也很重要，因为其会导致更高的片上泵浦功率和 OPA 增益的相应指数增加，以及降低的光纤到光纤NF。不过，OPA 可扩展到其他波长，因为氮化硅从可见光到中红外波长范围都是可转换的。凭借低噪声和小单片占用空间的优势，CW 泵浦氮化硅基 OPA， 可能在光通信、超快光谱以及量子光学和计量学中开启以前无法实现的可能性。
文献链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abi8150
DOI: 10.1126/sciadv.abi8150
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来源：gh_d06fa4463e84 今日新材料
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