光纤领域的发展

　　克莱姆森大学的研究人员报道了半导体纤芯玻璃包层光纤的进展，这种光纤在红外电力输送和非线性光纤中将具有潜在用途。研究人员正在制备透明的一元（硅和锗）和二元（锑化铟）半导体纤芯光纤。最初，研究人员预测这些纤芯是非晶的，但事实上却是高度结晶和纯相的。光纤的拉制长度范围从数米到200米。由于硅中的拉曼增益要比二氧化硅中的高出104倍以上，因此硅芯光纤在3~5μm的光谱区域作为拉曼放大器非常有用——这个区域包含与通常用来制造大规模杀伤性武器的化学品有关的吸收线。

       悬浮芯光纤是在一个较大的充气区域内有一个小型固体芯，如果该纤芯足够小，就可成为一根悬浮的纳米线，这开启了有趣的非线性光学效应的大门。日本丰田工业大学的科学家利用一种气压膨胀技术，制造出了一种悬浮的铅硅酸盐玻璃纤芯的纳米光纤，其多孔区和纤芯的直径比至少为62，纤芯直径为480nm，长度达几百米（见图4）。该光纤在1557nm处的光学损耗为8±2dB/m，当用1557nm的飞秒激光器对其泵浦时，能实现单模的三次谐波产生（THG）。

　　图4：纤芯直径为480nm的悬浮芯光纤，在光学显微镜（a）和不同放大率的扫描电子显微镜下所呈现出的图像（b-d）。

       在光纤通信领域，正在设计各种系统，这些系统不仅用于对光信号的幅度编码，而且还用于对其相位编码，以达到更高的数据传输速率。但这样一来，非线性相位噪声便成为了性能的一个主要限制（而这在之前并不是什么问题）。对此，英国南安普敦大学、瑞典查默斯理工大学、爱尔兰大学、丹麦OFS公司、爱尔兰 Eblana Photonics公司及希腊雅典大学的研究人员，已经率先开发出了一款实用的全光再生器，用于消除来自编码的光信号的相位噪声与幅度噪声。研究人员表示，该装置充分利用了相敏放大器的相位压缩技术，运行速率为40Gbit/s，并有潜力运行于更高的速率。
 
       有望变革现有技术的创新

　　麻省理工学院和密歇根大学联合开发出了一台微环激光器，由来自非相干光到相干光的一个级联能量转移泵浦，未来还将开发能用太阳光泵浦的版本，这意味着微环激光器可以作为一个发光太阳能收集器（LSC），用于太阳能电池中。与现有的非相干LSC相比，微环激光器作为LSC的一大优势是：光能够沿着同一方向传输到太阳能电池，而不会在各个方位发生散射而导致部分光损失，这是因为激光具有单向性。

       加拿大的研究人员已经开发出了首款超快光子高阶复杂场时间积分器，该设备有望成为未来全光计算机电路和存储器的关键组成部分。该积分器（大约运行在 535nm波长）基于一个普通的光纤布拉格光栅设计而成，用于创建任意阶光子无源时间积分器。研究人员表示，该积分器可用于一种模拟模式，以实时求解任意阶微分方程。

　　对于实用集成光子学非常关键的一项开发中，美国康奈尔大的研究人员已经建立了一种制造集成光子器件的方法，其将用普通的掩模和氧化技术实现一种完全与 CMOS兼容的体硅方法，从而有望取代传统的复杂的硅绝缘体方法。这个过程可以在一个标准的CMOS生产线上付诸实践。在这项技术中，硅波导是由氧化创建的（见图5）。研究人员表示，当计算机制造行业出现电子产品无法满足他们对功率和带宽的需求时，光子学器件会为他们提供解决方案。未来，将会有更多的电子公司在他们的晶圆生产线中集成这些处理。

　　图5：用湿法氧化将一个硅波导从硅基底隔离：a）氧化之前； b）氧化1小时后；c）氧化6小时后； d）氧化后9小时后。