Äskettäin Lili Hun tutkimusryhmä Kehittyneiden laser- ja optoelektronisten funktionaalisten materiaalien osastolla, Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM), Kiinan tiedeakatemia (CAS) on ehdottanut uutta järjestelmää, joka perustuu Er:n kentänvoimakkuuden optimointiin. -seostettu silikaattikuitu vahvistimena laajentamaan L-kaistan laajakaistaa. Asiaan liittyvät tutkimustulokset julkaistiin Optics Lettersissa otsikolla "Er-doped silikaattikuituvahvistimet L-kaistalla tasaisella vahvistuksella".
Big datan ja tekoälyn nopea kehitys on asettanut korkeampia vaatimuksia seuraavan sukupolven optisissa viestintäjärjestelmissä dense wavelength division multiplexer (DWDM) kapasiteetille. Verrattuna pitkälle kehitettyyn C-kaistan (1530-1565 nm) erbium-seostettuun kuituvahvistimeen (EDFA), L-kaistaisesta (1565-1625 nm) EDFA:sta on tullut uuden sukupolven kapasiteettia laajentavia optisia viestintätuotteita. L-kaistaisten EDFA:iden kehittämiseen liittyy kuitenkin vaikeuksia ja haasteita: Er-seostettujen kuitujen vahvistusta rajoittavat matala pitkän aallon emission poikkileikkaus ja voimakas viritystilan absorptio, mikä johtaa pieneen vahvistukseen yli 1600 nm:n aallonpituuksilla. . Siksi Er-seostettujen kuitumateriaalien pitkän aallonpituuden vahvistuksen parantaminen on keskeinen tieteellinen ongelma, joka on ratkaistava tällä hetkellä L-kaistan laajakaistavahvistimissa.
Tutkimusryhmä ehdottaa uutta mikroskooppisen ionikentän voimakkuuden modulaatiomenetelmää Er-ionien vahvistuksen parantamiseksi ja spektrimuotoiluksi silikaattikuitumatriisissa. Silikaattikuidun käyttökelpoisuus pitkän aallonpituuden vahvistusmatriisina Er-ioneille on vahvistettu sekä teoreettisesti että kokeellisesti. Kaaviolla saavutettiin merkittävän L-kaistan vahvistuksen ja vahvistuksen tasaisuuden optimoinnin edulliset vaikutukset Er-seostetuissa silikaattikuiduissa. Sillä välin ottamalla käyttöön heterogeenisen kuitufuusioliitoksen koko kuitukaavio, jossa käytetään vain 1,5 m:n silikaattikuitua, vahvistuskerroin L-kaistan pisimmällä aallonpituudella 1625 nm on 4,7 dB/m, mikä on parempi kuin kuituliitoksen. kvartsikuitu {{10}},3 dB/m. Lisäksi tämän kuidun vahvistustasaisuus L-kaistalla on 0,8 dB, mikä on parempi kuin kvartsikuidun 5 dB. Kvartsikuituun verrattuna kuidulla on korkea seostusainepitoisuus. Kvartsikuituun verrattuna tällä kuidulla on korkea seostuspitoisuus, lyhyt käyttöpituus ja suuri vahvistuskerroin, mikä tarjoaa avainmateriaalituen uuden sukupolven L-kaistan EDFA:lle.
Tätä työtä tukevat Kiinan kansallinen luonnontieteellinen säätiö ja kansalliset avainohjelmat.
Kuva 1 Er-seostetun silikaattikuidun L-kaistavahvistus
