中文：光放大；英文：optical amplification

摘要：光放大技術(shù)是指不需要進(jìn)行光—電—光的轉(zhuǎn)換拇砰，直接對(duì)光信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線狰腌、透明放大的技術(shù)除破。其核心器件為光放大器，它是一種全光放大器琼腔，主要由增益介質(zhì)瑰枫、輸入輸出結(jié)構(gòu)等構(gòu)成，其作用是增強(qiáng)光信號(hào)的功率丹莲，放大輸入的弱光信號(hào)光坝。在光纖通信技術(shù)中，由傳統(tǒng)的光電混合中繼放大器到純光放大器是一個(gè)重大的飛躍甥材。這意味著光電中繼器中由于電子響應(yīng)速度和寬帶限制所帶來(lái)的“電子瓶頸”的影響將不復(fù)存在盯另，利用原有的系統(tǒng)進(jìn)行高速率信號(hào)傳輸將成為現(xiàn)實(shí)。同時(shí)擂达，它也使得光通信系統(tǒng)中波分復(fù)用技術(shù)和密集波分復(fù)用技術(shù)的實(shí)現(xiàn)成為可能土铺。一胶滋、光放大器的基本原理 根據(jù)放大所采用的增益介質(zhì)和放大工作原理的不同，可對(duì)放大器做不同的區(qū)分悲敷。按照采用的增益 ...

MOGLabs光放大系統(tǒng)介紹錐形半導(dǎo)體激光放大系統(tǒng)是一種采用錐形半導(dǎo)體激光器放大種子光的結(jié)構(gòu)究恤。由于單頻單模的激光器的輸出功率受限，可以采用波長(zhǎng)可調(diào)諧后德、單模特性以及光束質(zhì)量等激光特性較好的種子光部宿，通過(guò)聚焦透鏡注入到錐形波導(dǎo)放大器中，而激光則從放大器的錐形區(qū)射出瓢湃，在不改變激光原有特性的基礎(chǔ)上理张，實(shí)現(xiàn)激光功率的放大。MOGLabs的MSA光放大系統(tǒng)是一個(gè)半導(dǎo)體激光放大器包含種子激光器绵患。系統(tǒng)的核心是放大器模塊（Amplifier block）搭載了半導(dǎo)體錐形放大器二極管雾叭。柱形鏡（Cylindrical lens）提供散光補(bǔ)償，還包含兩個(gè)法拉第隔離器（Faraday isolator）落蝙，錐形放大器輸入側(cè)的 ...

望遠(yuǎn)鏡陣织狐，激光放大器鏈等）基礎(chǔ)設(shè)施有極為重要的意義。未來(lái)各種大科學(xué)裝置對(duì)于計(jì)時(shí)分發(fā)的穩(wěn)定性的要求將會(huì)越來(lái)越高筏勒∫破龋基于自由電子激光的最新一代高亮度超快X射線光源要求其分配到加速器和激光系統(tǒng)的射頻信號(hào)具備<10fs的計(jì)時(shí)精度。 在粒子加速領(lǐng)域管行，基于MENHIR-1550 1550nm GHz重頻飛秒激光器的計(jì)時(shí)分配系統(tǒng)厨埋，可實(shí)現(xiàn)加速器和激光器之間的飛秒量級(jí)的同步。傳輸系統(tǒng)采用MENHIR-1550 產(chǎn)生的超低噪音脈沖序列作為時(shí)間參考基準(zhǔn)捐顷。來(lái)自主振蕩器的時(shí)基信號(hào)通過(guò)光纖鏈路傳遞至多個(gè)遠(yuǎn)端的終端站荡陷，同時(shí)對(duì)傳輸延時(shí)加以穩(wěn)定控制。鎖模激光或微波振蕩器與穩(wěn)定的光纖鏈路末端時(shí)基信號(hào)牢固鎖定套菜。射電望遠(yuǎn)鏡陣列 ...

即“受激輻射光放大”的意思亲善。因此设易，激光實(shí)際上是原子受到入射光照射后逗柴，由于受激輻射現(xiàn)象，將原本的入射光放大后的產(chǎn)物顿肺。相比于普通光源戏溺，激光具有更好的方向性、單色性屠尊、相干性旷祸，以及更高的亮度。那么讼昆，什么是受激輻射呢托享？一束光，實(shí)際上就是一束光子流，由無(wú)數(shù)具有一定動(dòng)量和方向的光子所組成闰围。而光子則是由原子能級(jí)躍遷所產(chǎn)生赃绊，當(dāng)原子由基態(tài)（低能級(jí)）向激發(fā)態(tài)（高能級(jí)）躍遷時(shí)，需要從外界吸收一個(gè)光子羡榴；而當(dāng)原子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)碧查，則需要向外界釋放一個(gè)光子。一個(gè)光子的能量：當(dāng)我們用一個(gè)入射光子掠過(guò)原子時(shí)校仑，就有一定幾率使該原子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷忠售，從而釋放出一個(gè)光子，最終迄沫，我們將得到兩個(gè)光子（入射光子和受激輻射所產(chǎn)生的光子 ...

器部分偏置為光放大器稻扬，從而在補(bǔ)償分光損耗的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高功率輸出。優(yōu)化組合器以提高放大效率和光束質(zhì)量目前正在研究中羊瘩。一旦這種技術(shù)被應(yīng)用到具有寬和面增益介質(zhì)的激光器上腐螟，預(yù)計(jì)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)單片、廣泛可調(diào)的QCL源困后。7. 基于中紅外QCL的 DFG的太赫茲源太赫茲光譜范圍(1-10太赫茲)對(duì)于爆炸物和藥物檢測(cè)乐纸、安全篩查(t射線成像)、天文學(xué)和醫(yī)學(xué)成像等應(yīng)用非常有趣摇予。其中許多應(yīng)用程序有可能影響并維護(hù)我們的日常生活汽绢，因此，對(duì)普通公眾和行業(yè)有巨大的吸引力侧戴。正如電信技術(shù)在過(guò)去30年里所證明的那樣宁昭，單片集成是推動(dòng)太赫茲技術(shù)接近理想來(lái)源的合乎邏輯的下一步。晶圓規(guī)模的加工允許大規(guī)模生產(chǎn)酗宋，高產(chǎn)量和低成本积仗。為此，組件和集成 ...

FA蜕猫、半導(dǎo)體光放大器和拉曼放大器等多種增益介質(zhì)來(lái)產(chǎn)生多波長(zhǎng)寂曹，EDFA是常用的方法。然而回右，為了在室溫下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的多波長(zhǎng)工作隆圆，必須抑制EDFA的均勻譜線展寬和模式競(jìng)爭(zhēng)。DMD空間光調(diào)制器是可考慮實(shí)現(xiàn)功能的器件翔烁。圖1 DMD微鏡陣列中的兩個(gè)微鏡工作方式用DMD在c波段調(diào)諧多波長(zhǎng)渺氧。DMD選擇16個(gè)波長(zhǎng)波段，然后耦合成獨(dú)立的EDF環(huán)蹬屹，因此波長(zhǎng)之間不存在模式競(jìng)爭(zhēng)侣背。在DMD上的傾斜微鏡衍射行為與二維閃耀光柵相似白华，因此可以通過(guò)控制DMD衍射效率來(lái)改變這些輸出波長(zhǎng)之間的功率分布。波長(zhǎng)相關(guān)的可變光衰減器和光濾光器的DMD性能實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有附加器件的情況下贩耐，通過(guò)調(diào)整DMD反射模式衬鱼，可以有效地抑制光纖環(huán)中的模式競(jìng) ...

能將探測(cè)脈沖光放大，放大后的高功率脈沖在單模光纖中會(huì)引起光學(xué)非線性現(xiàn)象憔杨。概括起來(lái)鸟赫，這個(gè)過(guò)程有關(guān)的非線性現(xiàn)象有以下幾種。普通單模光纖有受激布里淵散射閾值消别，高功率脈沖入射下抛蚤，畸變產(chǎn)生。四波混頻過(guò)程起源于介質(zhì)的束縛電子對(duì)電磁場(chǎng)的非線性響應(yīng)寻狂。入射光脈沖與ASE噪聲產(chǎn)生四波混頻岁经，探測(cè)器接收到的瑞利散射信號(hào)降低。然后是自相位調(diào)制和交叉相位調(diào)制蛇券，這部分是由高功率光折射率的變化缀壤，從而導(dǎo)致光學(xué)相位的改變。三纠亚、COTDR性能參數(shù)通常將信號(hào)功率與探測(cè)器輸出的噪聲功率之差定義為動(dòng)態(tài)范圍塘慕，動(dòng)態(tài)范圍可通過(guò)提升探測(cè)光功率來(lái)增加，但由于非線性效應(yīng)存在蒂胞，图呢，探測(cè)光的功率提升有限∑妫空間分辨率從設(shè)備角度上來(lái)說(shuō)由光脈沖寬度決定蛤织，而從系 ...

需要能使激發(fā)光放大的光學(xué)諧振腔，如兩個(gè)平面反射鏡組成的F-P諧振腔(如圖1中所示)鸿染，其中一塊反射鏡幾乎全反射指蚜，另一塊部分反射；工作介質(zhì)輻射出的光在諧振腔種來(lái)回震蕩的過(guò)程中不斷地使工作介質(zhì)受激輻射產(chǎn)生更多的激發(fā)光涨椒，因此產(chǎn)生雪崩效應(yīng)而生成較強(qiáng)的激光從部分反射的鏡面?zhèn)容椛涑鋈ヌΑD1：激光在F-P腔中生成示意圖在FP腔中，來(lái)回反射的多光束之間可產(chǎn)生干涉效應(yīng)丢烘，進(jìn)而會(huì)對(duì)光進(jìn)行濾波(如圖2中所示)柱宦，在某些特定的波長(zhǎng)下產(chǎn)生干涉相長(zhǎng)，如果兩個(gè)反射鏡間距較大播瞳，而鏡面寬度比較小時(shí)，只有相對(duì)鏡面入射角非常接近0°的光才能經(jīng)過(guò)很多次的反射后不會(huì)移出諧振腔免糕；從FP諧振腔輸出的激光單模的譜線寬度隨著兩反射鏡間距增大而減杏摇忧侧； ...

(也可以使用光放大材料，如半導(dǎo)體或染料)牌芋。 以上述方式實(shí)現(xiàn)的酉矩陣的矩陣乘法原則上無(wú)功耗(ANN計(jì)算主要涉及矩陣乘積蚓炬，因此，ONN架構(gòu)具有極高的能效)躺屁。具體實(shí)現(xiàn)：構(gòu)建一個(gè)兩層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于元音識(shí)別肯夏。(1) OIU使用一個(gè)由56個(gè)可編程的馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x(MZI)組成的可編程納米光子處理器(programmable nanophotonic processor, PNP)實(shí)現(xiàn)。每一個(gè)MZI包含在兩個(gè)50%倏逝波定向耦合器之間的熱-光移相器(θ)犀暑，隨后是另一個(gè)移相器(φ)驯击，見(jiàn)圖2c、d耐亏。如圖2a徊都、b，激光耦合進(jìn)OIU單元完成矩陣變換广辰，隨后被光電二極管陣列探測(cè)暇矫，然后被計(jì)算機(jī)讀取并模擬非線性激活函數(shù) ...

和受激發(fā)射的光放大過(guò)程開(kāi)始。由于增益介質(zhì)中已經(jīng)儲(chǔ)存了大量能量择吊，諧振腔中的光強(qiáng)度會(huì)迅速增加李根。這也導(dǎo)致存儲(chǔ)在介質(zhì)中的能量幾乎以同樣快的速度耗盡。最終激光輸出的持續(xù)時(shí)間短峰值能量高的巨脈沖几睛。主動(dòng)調(diào)Q中朱巨，Q開(kāi)關(guān)是一個(gè)外部控制的可變衰減器。這可能是一個(gè)機(jī)械設(shè)備枉长，例如放置在腔內(nèi)的快門冀续、斬波輪或旋轉(zhuǎn)鏡，或是某種調(diào)制器必峰，例如聲光設(shè)備洪唐、磁光效應(yīng)設(shè)備或電光器件——普克爾盒或克爾盒。損耗的減少吼蚁，通常由外部的電信號(hào)觸發(fā)凭需。因此可以從外部控制脈沖重頻。調(diào)制器的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是損耗的光可以耦合出腔體并且可以用于其他用途肝匆×ｒ冢或者，當(dāng)調(diào)制器處于其低Q狀態(tài)時(shí)旗国，外部產(chǎn)生的光束可以通過(guò)調(diào)制器耦合到腔中枯怖。這可用于用具有所需特性（例如橫模或波 ...