اخیراً، گروه تحقیقاتی لیلی هو در بخش لیزر پیشرفته و مواد کاربردی اپتوالکترونیک، مؤسسه اپتیک و ماشینهای دقیق شانگهای (SIPM)، آکادمی علوم چین (CAS)، طرح جدیدی را بر اساس بهینهسازی قدرت میدان Er پیشنهاد کرده است. فیبر سیلیکات دوپ شده به عنوان یک تقویت کننده برای گسترش پهنای باند L. نتایج تحقیقات مربوطه در Optics Letters تحت عنوان "تقویت کننده های فیبر سیلیکات با Er-doped در باند L با بهره مسطح" منتشر شد.
توسعه سریع داده های بزرگ و هوش مصنوعی الزامات بیشتری را برای ظرفیت مالتی پلکسرهای تقسیم طول موج متراکم (DWDM) در سیستم های ارتباطی نوری نسل بعدی مطرح کرده است. در مقایسه با تقویتکننده فیبر باند C (1530-1565 نانومتر) توسعهیافته (EDFA)، باند L (1565-1625 نانومتر) EDFA به نسل جدیدی از محصولات ارتباطی نوری با افزایش ظرفیت تبدیل شده است. با این حال، توسعه EDFA های باند L با مشکلات و چالش هایی روبرو است: بهره الیاف دوپ شده Er-Dop شده توسط مقطع کم انتشار امواج بلند و جذب شدید حالت برانگیخته محدود می شود، که منجر به افزایش اندک در طول موج های بیشتر از 1600 نانومتر می شود. . بنابراین، چگونگی افزایش بهره طول موج بلند مواد فیبر Er-doped یک مشکل علمی کلیدی است که در حال حاضر برای تقویتکنندههای باند پهن باند L باید حل شود.
تیم تحقیقاتی طرح جدیدی از روش مدولاسیون قدرت میدان یونی میکروسکوپی را برای افزایش بهره و شکلدهی طیفی یونهای Er در ماتریس فیبر سیلیکات پیشنهاد میکند. امکان سنجی فیبر سیلیکات به عنوان یک ماتریس افزایش طول موج بلند برای یون های Er هم از نظر تئوری و هم به صورت تجربی تایید شده است. این طرح اثرات سودمند افزایش قابل توجه افزایش باند L و بهینه سازی مسطح بودن در الیاف سیلیکات دوپ شده Er-Doped را به دست آورد. در همین حال، با اتخاذ طرح تمام الیاف پیوند همجوشی فیبر ناهمگن، با استفاده از تنها 1.5 متر فیبر سیلیکات، ضریب بهره در طولانیترین طول موج 1625 نانومتر در باند L برابر 4.7 دسیبل بر متر است که بهتر از فیبر سیلیکات است. فیبر کوارتز {{1{13}}}}.3 دسی بل در متر. علاوه بر این، مسطح بودن بهره این فیبر در باند L 0.8 دسی بل است که بهتر از فیبر کوارتز 5 دسی بل است. در مقایسه با فیبر کوارتز، الیاف دارای غلظت ناخالصی بالایی است، در مقایسه با الیاف کوارتز، این فیبر دارای غلظت دوپینگ بالا، طول استفاده کوتاه و ضریب بهره زیاد است که پشتیبانی مواد کلیدی را برای نسل جدید EDFA باند L فراهم میکند.
این کار توسط بنیاد ملی علوم طبیعی چین و برنامه های کلیدی ملی پشتیبانی می شود.
شکل 1 افزایش باند L فیبر سیلیکات دوپ شده با Er
