20 世纪 80 年代，科学家发明掺铒光纤放大器（EDFA，Erbium-Doped Fiber Amplifier），并逐渐发展成光纤通信技术中光信号放大的首选技术。

EDFA 是奠定现代高速光通信网络的关键技术之一，其通过提供低噪声、宽带多波长的光信号放大能力，能够每隔 80 至 100 公里将光信号放大，补偿信号传输损耗，实现信号再生。

该技术让长距离光通信网络成为可能，并支撑了全球互联网、云服务等基础设施。如今，也已成为光纤激光器、激光陀螺仪、激光加工、激光手术、激光雷达等系统种的最重要一环。

华中科技大学刘阳教授在海外工作期间，致力于研究基于稀土元素掺杂的集成光子芯片的器件开发、基础和应用，特别是集成的高功率波导光放大器和低噪声激光器。

近年来，他与合作者将传统的台式光纤光源集成到光芯片上，实现微型芯片化。同时，在应用中探索了新型、高精度的微波光子信号处理、高速光通信和光子雷达探测系统。

分别实现了芯片级的高功率硅基集成掺铒光纤放大器和低噪声激光器，关键参数达到了商用光纤光源的性能，在尺寸、重量和工作波长范围等方面实现了超越。

凭借研发世界首个百毫瓦级别高功率硅基集成掺铒放大器，实现低噪声掺铒激光器芯片和基于声光效应的微波光子处理系统，刘阳成为 2023 年度《麻省理工科技评论》“35 岁以下科技创新 35 人”中国入选者之一。

相关技术有望为一系列应用提供关键基础，例如小型化光子辅助雷达、下一代光通信收发机、星载激光通讯、超大规模片上光计算网络、激光测距和量子光学等。