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史丹佛大學
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商傳媒|責任編輯/綜合外電報導
摘要

史丹佛大學研究團隊成功開發一款創新的光學放大器晶片,能以極低的數百毫瓦功耗,將光訊號強度提升百倍,並透過「能量回收」技術實現高效率,預計將對光通訊、高速資料中心及高解析度顯示器等科技產業產生深遠影響。

史丹佛大學(Stanford)研究團隊近日宣布,成功開發出一款新型光學放大器晶片,能在極低的功耗下,將光訊號強度提升高達百倍。這項突破性技術克服了傳統光學放大器高能耗的挑戰,為未來高速光通訊、資料中心及高解析度顯示器等領域帶來重大變革。

根據《ScienceDaily》報導,這款新晶片只需數百毫瓦的電量,便能將光訊號增強約 100 倍。相較於過去體積龐大且需大量電力的光學放大器,這款晶片透過「能量回收」的創新設計,顯著提升了能源效率。史丹佛大學物理學副教授 Amir H. Safavi-Naeini 指出,這是首次實現多功能、低功耗,且能整合於晶片上的光學放大器,使建立更複雜的光學系統成為可能。

該技術的核心在於類似雷射的共振設計。晶片內部透過連續的循環路徑產生「泵浦光」,並將其能量回收,使其強度不斷累積,進而有效地放大目標訊號。研究團隊的博士生 Devin Dean 形容這是一種「能量回收妙計」,不僅提升了效率,也未犧牲其他性能。此項研究成果已發表於頂尖科學期刊《自然》(Nature)。

除了低功耗,此光學放大器還具備多項優勢,包括能將不必要的雜訊降至最低,並涵蓋比現有放大器更寬廣的波長範圍,這意味著它能傳輸更多數據,同時減少干擾。由於體積小巧且能源效率高,這款晶片可由電池供電,並整合至小型電子裝置中。

該晶片未來可望應用於資料通訊、生物感測以及新光源開發等多種情境。對於台灣在光通訊、高速資料中心、半導體製造以及高解析度顯示器等重點科技產業的發展,此類高效能光學元件的進展,預計將提供新的技術基礎與契機。這項研究獲得美國國防高等研究計劃署(Defense Advanced Research Projects Agency)、NTT Research 和國家科學基金會(National Science Foundation)等機構的部分資助。