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20 世紀 80 年代，科學家發明摻鉺光纖放大器（EDFA，Erbium-Doped Fiber Amplifier），并逐漸發展成光纖通信技術中光信號放大的首選技術。

EDFA 是奠定現代高速光通信網絡的關鍵技術之一，其通過提供低噪聲、寬帶多波長的光信號放大能力，能夠每隔 80 至 100 公里將光信號放大，補償信號傳輸損耗，實現信號再生。

該技術讓長距離光通信網絡成為可能，并支撐了全球互聯網、云服務等基礎設施。如今，也已成為光纖激光器、激光陀螺儀、激光加工、激光手術、激光雷達等系統種的最重要一環。

華中科技大學劉陽教授在海外工作期間，致力于研究基于稀土元素摻雜的集成光子芯片的器件開發、基礎和應用，特別是集成的高功率波導光放大器和低噪聲激光器。

近年來，他與合作者將傳統的臺式光纖光源集成到光芯片上，實現微型芯片化。同時，在應用中探索了新型、高精度的微波光子信號處理、高速光通信和光子雷達探測系統。

分別實現了芯片級的高功率硅基集成摻鉺光纖放大器和低噪聲激光器，關鍵參數達到了商用光纖光源的性能，在尺寸、重量和工作波長范圍等方面實現了超越。

憑借研發世界首個百毫瓦級別高功率硅基集成摻鉺放大器，實現低噪聲摻鉺激光器芯片和基于聲光效應的微波光子處理系統，劉陽成為 2023 年度《麻省理工科技評論》“35 歲以下科技創新 35 人”中國入選者之一。

相關技術有望為一系列應用提供關鍵基礎，例如小型化光子輔助雷達、下一代光通信收發機、星載激光通訊、超大規模片上光計算網絡、激光測距和量子光學等。