近日，据媒体报道，瑞士洛桑联邦理工学院与IBM欧洲研究院的联合研发团队在《自然》杂志上发表了一篇论文，宣布成功研制出一款基于光子芯片的行波参量放大器。这款放大器通过紧凑的设计实现了超宽带信号放大，为现代通信技术带来了新的突破。

长期以来，光信号在现代通信网络中扮演着重要角色。然而，光信号在长距离传输过程中会逐渐衰减，因此需要通过放大器增强信号强度。传统的掺铒光纤放大器虽然在信号传输中发挥了重要作用，但其工作带宽仅限于C波段（约35纳米），这在一定程度上限制了光网络的扩展能力。

此次研发的新型放大器采用了磷化镓材料，这种Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料具有优异的光学特性。研究团队将磷化镓沉积在二氧化硅上，利用其强烈的光学非线性和高折射率实现了光信号的高效放大。与传统放大器依赖稀土元素不同，磷化镓的特性使光波能够在波导内相互作用，从而增强信号强度。此外，其高折射率特性可将光紧密限制在波导内，显著提升放大效率。基于这些优势，研究团队成功将放大器的尺寸大幅缩小，所有功能集成在一个芯片级设备中。

实验数据显示，这款新型放大器在约140纳米的带宽范围内实现了超过10分贝的净增益，是传统掺铒光纤放大器带宽的3倍。同时，该器件在保持低噪声的前提下，增益可达35分贝，并能处理输入功率范围跨越6个数量级的信号。这些特点使其不仅适用于电信领域，还能广泛应用于精密传感等场景。

此外，这款放大器还优化了光学频率梳和相干通信信号的性能，这两项技术是现代光网络和光子学的核心。未来，该技术将对数据中心、人工智能处理器和高性能计算系统产生深远影响，为更快、更高效的数据传输提供支持。同时，其应用范围还扩展至光学传感、计量学以及自动驾驶汽车中的激光雷达系统等领域，展现出广阔的前景。