目前，電信鏈路等應用場合中所用的光放大器必須采用磷銦鎵砷化合物制成。但IBM公司的研究人員表示，他們現在已經能夠通過使用更加便宜的標準硅工藝來生產用于其它應用的同類產品。

      該公司的試生產線設在其紐約州的Yorktown Height，采用用于電信光互聯的相同硅光子波導，新款基于硅材料的光放大器設計針對熱量傳感器、醫(yī)療成像和工業(yè)過程監(jiān)控器所用的中長紅外波段。

      “我們(通過光放大器)對光信號進行了放大，放大程度足夠以補償芯片上的損耗和耦合到光纖所產生的損耗，并且仍有足夠的片外凈增益(net off-chip gain)”，IBM公司研究員William Green表示。IBM公司宣稱其全光放大器(all-optical amplifier)增益達到13dB。

      電信行業(yè)目前使用的是波長為1,500nm的近紅外波段，但傳感器使用的是波長從2,200nm開始的中紅外波段。美國軍方將中紅外線波段用于熱跟蹤導彈中的傳感器。中紅外波段也被用于跟蹤環(huán)境熱源。

      熱傳感器檢測到微弱的環(huán)境熱源，然后將其轉換成一個電子信號，再將這一電子信號進行放大。這個過程也放大了轉換過程中的噪聲。但IBM的全光放大器，在對光信號進行轉換之前采用4路混合對光信號進行了放大。

      掃描IBM的硅納米光波導中紅外波長在電子顯微鏡下的圖像。(來源：IBM公司)

      “如果你在電信波段嘗試使用這一技術，那么會遇到重重困難。但如果轉向中長紅外(波段)，你可以搭建一款非常好的光放大器，它可以將硅光子帶入一個新的應用領域。”Green表示。

      IBM公司的研究人員接下來希望在放大器芯片上添加其它光學組件，包括一個可以形成光諧振器的反饋環(huán)。該諧振器可同時產生多個波長，“有點類似一個寬頻光源，但實質上是一個中紅外波段激光器。”Green補充說。