Baru-baru ini, kumpulan penyelidikan Lili Hu di Jabatan Laser Lanjutan dan Bahan Fungsian Optoelektronik, Institut Optik dan Jentera Ketepatan Shanghai (SIPM), Akademi Sains China (CAS), telah mencadangkan skim baharu berdasarkan pengoptimuman kekuatan medan Er. -gentian silikat terdop sebagai penguat untuk memanjangkan jalur lebar jalur-L. Hasil penyelidikan berkaitan telah diterbitkan dalam Surat Optik di bawah tajuk "Penguat gentian silikat er-doped dalam jalur-L dengan keuntungan rata".
Perkembangan pesat data besar dan kecerdasan buatan telah mengemukakan keperluan yang lebih tinggi untuk kapasiti pemultipleks pembahagian panjang gelombang padat (DWDM) dalam sistem komunikasi optik generasi akan datang. Berbanding dengan penguat gentian dop erbium (1530-1565 nm) jalur C yang telah dibangunkan secara matang (EDFA), jalur L (1565-1625 nm) EDFA telah menjadi generasi baharu produk komunikasi optik yang mengembangkan kapasiti. Walau bagaimanapun, pembangunan L-band EDFAs menghadapi kesukaran dan cabaran: keuntungan gentian Er-doped dihadkan oleh keratan rentas pelepasan gelombang panjang yang rendah dan penyerapan keadaan teruja yang teruk, menghasilkan keuntungan kecil pada panjang gelombang lebih daripada 1600 nm . Oleh itu, bagaimana untuk meningkatkan keuntungan panjang gelombang panjang bahan gentian Er-doped adalah masalah saintifik utama yang perlu diselesaikan untuk penguat jalur lebar L-band pada masa ini.
Pasukan penyelidik mencadangkan satu skim baharu kaedah modulasi kekuatan medan ion mikroskopik untuk peningkatan perolehan dan pembentukan spektrum ion Er dalam matriks gentian silikat. Kebolehlaksanaan gentian silikat sebagai matriks penambahan panjang gelombang panjang untuk ion Er disahkan secara teori dan eksperimen. Skim ini memperoleh kesan berfaedah peningkatan perolehan jalur L yang ketara dan pengoptimuman kerataan dalam gentian silikat terdop Er. Sementara itu, dengan mengguna pakai skema semua gentian penyambungan gabungan gentian heterogen, hanya menggunakan gentian silikat 1.5 m, pekali perolehan pada panjang gelombang terpanjang 1625 nm dalam jalur L ialah 4.7 dB/m, yang lebih baik daripada pekali gentian kuarza {{10}}.3 dB/m. Di samping itu, keuntungan kerataan gentian ini dalam jalur-L ialah 0.8 dB, yang lebih baik daripada gentian kuarza 5 dB. Berbanding dengan gentian kuarza, gentian mempunyai kepekatan dopan yang tinggi, Berbanding dengan gentian kuarza, gentian ini mempunyai kepekatan doping yang tinggi, panjang penggunaan pendek dan pekali keuntungan besar, yang menyediakan sokongan bahan utama untuk generasi baharu L-band EDFA.
Kerja ini disokong oleh Yayasan Sains Semula Jadi Kebangsaan China dan Program Utama Negara.
Rajah 1 Keuntungan jalur L bagi gentian silikat terdop Er
