Как и прочие типы таких устройств, оптические усилители обычно добавляют при усилении сигнала нежелательный шум. Новинка почти лишена этого недостатка, утверждает Phys. Разработка Стэнфордского университета добавляет минимально возможный шум. Кроме того, усилитель имеет более широкую полосу пропускания, чем современные аналоги, что означает поддержку большего оптического спектра и, следовательно, более высокую пропускную способность данных.

«Мы впервые продемонстрировали по-настоящему универсальный маломощный оптический усилитель, способный работать во всем оптическом спектре и достаточно эффективный для интеграции на чипе», — заявил Амир Сафави-Наини, старший автор исследования.

Прототип показал усиление оптического сигнала примерно в 100 раз, использовав для этого лишь несколько сотен милливатт мощности — это в несколько раз меньше среднего потребления для существующих усилителей сопоставимого размера. Такая эффективность в сочетании с малыми габаритами означает, что устройство может питаться от батареи и использоваться в портативной электронике, например, смартфонах.

Усилитель приводится в действие энергией, накопленной в световом пучке-«насосе», и его производительность зависит от интенсивности этого пучка. «Перерабатывая энергию насоса, питающего этот усилитель, мы сделали его более эффективным, и это не идет в ущерб другим его свойствам», — объяснил Дэвин Дин, соавтор исследования.

Добиться этого команде помог резонансный эффект, который уже применяют в лазерах для «переработки энергии». В усилителе свет насоса генерируется внутри резонатора — он циркулирует по замкнутому контуру и наращивает интенсивность, что позволяет эффективнее усиливать целевой пучок. Такая конструкция обеспечивает большую интенсивность при меньшей входной мощности.

В конце года ученые из США опубликовали исследование об инновационных оптических фазовых модуляторах. Технология может найти применение в квантовых вычислениях, квантовом зондировании и квантовых сетях.