Hiljuti pakkus Lili Hu uurimisrühm Hiina Teaduste Akadeemia (CAS) Shanghai optika- ja täppismasinate instituudi (SIPM) täiustatud laser- ja optoelektrooniliste funktsionaalsete materjalide osakonnas välja uue skeemi, mis põhineb Er väljatugevuse optimeerimisel. - legeeritud silikaatkiud võimendina L-riba lairiba laiendamiseks. Seotud uurimistulemused avaldati ajakirjas Optics Letters pealkirja all "Er-doped silicate fiibervõimendid L-ribas koos lameda võimendusega".
Suurandmete ja tehisintellekti kiire areng on seadnud järgmise põlvkonna optilistes sidesüsteemides kõrgemad nõuded tiheda lainepikkusjaotusega multiplekserite (DWDM) võimsusele. Võrreldes väljatöötatud C-riba (1530-1565 nm) erbium-legeeritud kiudvõimendiga (EDFA), on L-riba (1565-1625 nm) EDFA-st saanud uue põlvkonna võimsust laiendavad optilised sidetooted. L-riba EDFA-de väljatöötamine seisab aga silmitsi raskuste ja väljakutsetega: Er-legeeritud kiudude võimendust piirab madal pikalainekiirguse ristlõige ja tugev ergastatud oleku neeldumine, mille tulemuseks on väike võimendus lainepikkustel üle 1600 nm . Seetõttu on Er-legeeritud kiudmaterjalide pika lainepikkuse suurendamine peamine teaduslik probleem, mis tuleb praegu L-riba lairibavõimendite puhul lahendada.
Uurimisrühm pakub välja uue mikroskoopilise ioonivälja tugevuse modulatsiooni meetodi skeemi Er-ioonide võimenduse suurendamiseks ja spektraalseks kujundamiseks silikaatkiudmaatriksis. Silikaatkiudude kui Er-ioonide pika lainepikkuse võimendusmaatriksi teostatavust kinnitatakse nii teoreetiliselt kui ka eksperimentaalselt. Skeem saavutas Er-legeeritud silikaatkiudude olulise L-riba võimenduse suurendamise ja võimenduse tasasuse optimeerimise kasulikud mõjud. Samal ajal on heterogeense kiudude liitmise splaissimise kõigi kiudude skeemi kasutuselevõtmisel, kasutades ainult 1,5 m silikaatkiudu, võimenduskoefitsient L-riba pikimal lainepikkusel 1625 nm 4,7 dB/m, mis on parem kui kiudude omast. kvartskiud {{10}},3 dB/m. Lisaks on selle kiu võimenduse tasasus L-ribas 0,8 dB, mis on parem kui kvartskiul 5 dB. Võrreldes kvartskiuga on kiul kõrge dopingukontsentratsioon, võrreldes kvartskiuga on sellel kiul kõrge dopingukontsentratsioon, lühike kasutuspikkus ja suur võimenduskoefitsient, mis pakub uue põlvkonna L-riba EDFA jaoks olulist materjalituge.
Seda tööd toetavad Hiina riiklik loodusteaduste sihtasutus ja riiklikud võtmeprogrammid.
Joonis 1 Er-legeeritud silikaatkiu L-riba võimendus
