A közelmúltban Lili Hu kutatócsoportja a Kínai Tudományos Akadémia (CAS) Sanghaji Optikai és Precíziós Gépészeti Intézetének (SIPM) Fejlett Lézer- és Optoelektronikai Funkcionális Anyagok Tanszékén egy új sémát javasolt, amely az Er térerősségének optimalizálására épül. -adalékolt szilikát szál erősítőként az L-sávú szélessáv kiterjesztésére. A kapcsolódó kutatási eredményeket az Optics Letters közölte "Er-adalékolt szilikátszálas erősítők L-sávban lapos erősítéssel" címmel.
A big data és a mesterséges intelligencia gyors fejlődése magasabb követelményeket támaszt a sűrű hullámhosszosztásos multiplexerek (DWDM) kapacitásával szemben a következő generációs optikai kommunikációs rendszerekben. A kiforrott fejlesztésű C-sávú (1530-1565 nm) erbiummal adalékolt szálas erősítőhöz (EDFA) képest az L-sávú (1565-1625 nm) EDFA a kapacitásbővítő optikai kommunikációs termékek új generációja lett. Az L-sávú EDFA-k fejlesztése azonban nehézségekkel és kihívásokkal szembesül: az Er-adalékolt szálak erősítését korlátozza az alacsony hosszúhullámú emissziós keresztmetszet és a súlyos gerjesztett állapot abszorpciója, ami kis erősítést eredményez 1600 nm-nél nagyobb hullámhosszon. . Ezért az Er-adalékolt szálas anyagok hosszú hullámhossz-erősítésének fokozása kulcsfontosságú tudományos probléma, amelyet jelenleg az L-sávú szélessávú erősítők esetében meg kell oldani.
A kutatócsoport új sémát javasol a mikroszkopikus ion térerősség modulációs módszerére az Er ionok erősítésének növelésére és spektrális alakítására szilikátszálas mátrixban. A szilikátszál megvalósíthatósága az Er-ionok hosszú hullámhosszú erősítését fokozó mátrixaként elméletileg és kísérletileg is igazolt. A séma az Er-adalékolt szilikátszálak jelentős L-sáv erősítésének és síkosság-optimalizálásának jótékony hatásait kapta. Eközben a heterogén szálfúziós splicing minden szálas sémáját alkalmazva, mindössze 1,5 m-es szilikátszálat használva, az L-sáv leghosszabb, 1625 nm-es hullámhosszán az erősítési együttható 4,7 dB/m, ami jobb, mint az L-sávban. {{10}},3 dB/m kvarcszál. Ezenkívül ennek a szálnak az erősítési síksága az L-sávban 0,8 dB, ami jobb, mint az 5 dB-es kvarcszálé. A kvarcszálhoz képest a szál magas adalékanyag-koncentrációval rendelkezik. A kvarcszálhoz képest ez a szál magas adalékkoncentrációval, rövid használati hosszral és nagy erősítési együtthatóval rendelkezik, amely kulcsfontosságú anyagtámogatást biztosít az L-sávos EDFA új generációjához.
Ezt a munkát a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány és a nemzeti kulcsprogramok támogatják.
1. ábra Er-adalékolt szilikátszál L-sáv erősítése
