Бүгінгі оптикалық талшықты байланыс желілері әдетте 1550 нм спектрлік терезеде жұмыс істейді және байланыс қашықтығын ұзарту немесе толқын ұзындығын бөлу мультиплексирлеу (WDM) технологиясының қуатын жақсарту үшін эрбий қосылған талшықты күшейткішті (EDFA) пайдаланады.
Дегенмен, болашақ байланыс өткізу қабілеттілігі талаптарын қанағаттандыру және EDFA технологиясы қол жетімді емес 1600-1750 нм спектрлік аймақта қуыс ядролы фотонды диапазондық талшықтардан сигналдарды күшейту үшін жаңа спектрлік терезелерді пайдалану үшін Оптикалық талшықтарды зерттеу орталығының ғалымдары Ресей ғылым академиясының мамандары нарықта сатылатын 1550 нм лазерлік диодты сорғыны пайдаланатын висмут қосылған (Bi) талшықты күшейткішті жасап шығарды. Pu, 1640-1770 нм диапазонында жұмыс істейді.
Висмут қоспасы бар MCVD талшығы
Tm-қоспаланған талшықты күшейткіш (TDFA) 1700 нм (және 1900 нм-ге дейін) терезелерде жұмыс істей алатынына қарамастан, TDFA-ны 1700 нм терезелерде пайдалану оның тиімділігі төмен болғандықтан және әртүрлі арнайы байланыстар арқылы күшті күшейтілген өздігінен шығарындыларды (ASE) басады. -допинг және өздігінен жасалған ASE сүзгілеу әдістері.
TDFA-ға балама ретінде висмут қосылған германий силикат талшықтары 1700 нм-де күшейтуді қамтамасыз ете алады. Зерттеу тобы құрамында германийі жоғары висмут қосылған арнайы талшықтарды жасау арқылы 1700 нм оптикалық күшейткіш әзірледі. Пайданың оңтайлы таралуын алу үшін, химиялық булардың тұндыру (MCVD) жақсартылуы арқылы әр түрлі өзек концентрациясы бар бірнеше висмут қосылған талшықтар жасалды.
Висмут қосылған талшық күшейткіші (BDFA) 150 мВт қуаты және 1550 нм толқын ұзындығы бар екі лазерлік диодты әртүрлі қоспа концентрациясы, 125 микрон қаптама және 2 микрон өзек диаметрі бар екі бағытты талшықтарды айдау үшін пайдаланады (суретті қараңыз). BDFA өнімділігін өлшеу үшін 1615-1795 нм біркелкі аралық (15 нм аралық) спектрлерін жасау үшін суперлюминесцентті висмут қосылған талшық көзі және жоғары шағылысу қабілеті бар талшықты Брегг торы (FBG) бар өздігінен жасалған көп толқынды жарық көзі жасалды. 1700 нм өнімділігі әртүрлі BDFA өнімділік параметрлерін өлшеуге негізделген. Максималды оптикалық күшейтуді алу үшін висмут қоспасының салмағының 0,015-0,02% ең жақсы таңдау болып табылады деген қорытындыға келді. 50 м висмут қосылған талшығы бар оптикалық күшейткіш 1710 нм кезінде 23 дБ максималды күшейтуді, 40 нм 3 дБ өткізу қабілеттілігін, 0,1 дБ/мВт күшейту тиімділігін және шамамен 7 дБ ең аз шу көрсеткішін қамтамасыз етеді. TDFA-мен салыстырғанда, BDFA-ның 3дБ өткізу қабілеті мен тиімділігі жақсырақ. «Байланыс талшықтарының оптикалық жоғалуы 0,4дБ/км-ден аз болатын жаңа спектрлік аймақтарда талшықты күшейткіштерді жасау маңызды мәселе», - деді Ресей ғылым академиясының Оптикалық талшықты зерттеу орталығының ғылыми жетекшісі, профессор Евгений Дианов. "Бұл жоғары жылдамдықты оптикалық талшықты жүйелерде ақпаратты беру үшін кеңейтілген спектрлік аймақтарды пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл күшейткішті әзірлеу осы бағыттағы бірінші маңызды кезең болып табылады. "Осы мақсатта біз күшейткішпен кең жолақты оптикалық күшейткіштерді жасауымыз керек. өткізу қабілеті 100 нм-ден жоғары, бұл осы күшейткіштер мен белсенді оптикалық талшықтарды пайдалана отырып, оптикалық байланыс жүйелерін дамытудағы жаңа серпіліс болады», - деп қосты Дианов.
