1700nm Window ပါရှိသော Bismuth Doped Fiber Amplifier

ယနေ့ခေတ် ဖိုက်ဘာဆက်သွယ်ရေးကွန်ရက်များသည် အများအားဖြင့် 1550 nm ရောင်စဉ်တန်းဝင်းဒိုးတွင် လည်ပတ်ကြပြီး ဆက်သွယ်ရေးအကွာအဝေးကို တိုးချဲ့ရန် သို့မဟုတ် လှိုင်းအလျားပိုင်းခြားမှုပိုင်းချဲ့ခြင်း (WDM) နည်းပညာကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် erbium-doped fiber amplifier (EDFA) ကို အသုံးပြုပါသည်။
သို့သော်လည်း၊ EDFA နည်းပညာဖြင့်မရနိုင်သော ရောင်စဉ်တန်းဒေသရှိ 1600-1750 nm ရှိ hollow-core photonic bandgap fibers များမှ အချက်ပြမှုများကို ချဲ့ထွင်ရန်အတွက် ရောင်စဉ်တန်းပြတင်းပေါက်အသစ်များကို အသုံးပြုရန်အတွက် Optical Fiber Research Center မှ သိပ္ပံပညာရှင်များ၊ ရုရှားသိပ္ပံအကယ်ဒမီ၏ bismuth-doped (Bi) ဖိုင်ဘာအသံချဲ့စက်ကို စျေးကွက်တွင်ရောင်းချနေသော 1550-nm လေဆာဒိုင်အိုဒပ်ပန့်ကို အသုံးပြု၍ တီထွင်ထုတ်လုပ်ခဲ့သည်။ Pu, လည်ပတ်မှု 1640-1770 nm တီးဝိုင်း။
Bismuth Doped MCVD Fiber
Tm-doped ဖိုက်ဘာအသံချဲ့စက် (TDFA) သည် 1700nm (နှင့် 1900nm) ပြတင်းပေါက်များတွင် လည်ပတ်နိုင်သော်လည်း၊ ၎င်း၏ စွမ်းဆောင်ရည်နိမ့်ကျပြီး ပြင်းထန်သော ချဲ့ထွင်သည့် အလိုအလျောက်ထုတ်လွှတ်မှု (ASE) ဖိနှိပ်မှု အမျိုးမျိုးကြောင့် TDFA ကို 1700nm ပြတင်းပေါက်များတွင် အသုံးပြုရန် ခက်ခဲသည်။ -doping နှင့် ကိုယ်တိုင်လုပ် ASE filtering နည်းပညာများ။
TDFA ၏အခြားရွေးချယ်စရာတစ်ခုအနေဖြင့်၊ ဘစ်စမတ်-လိမ်းထားသောဂျာမနီယမ်ဆီလီကိတ်ဖိုင်ဘာများသည် 1700 nm တွင် ချဲ့ထွင်မှုကိုပေးစွမ်းနိုင်သည်။ သုတေသနအဖွဲ့သည် ဂျာမနီယမ်ပါဝင်မှု မြင့်မားသော အထူးဘစ်စမတ်-ဆေးဖိုက်ဘာများကို ဖန်တီးခြင်းဖြင့် 1700 nm optical အသံချဲ့စက်ကို တီထွင်ခဲ့သည်။ အကောင်းမွန်ဆုံး အမြတ်ခွဲဝေမှုကို ရယူရန်အတွက်၊ မတူညီသော core concentration ရှိသော ဘစ်စမတ်-စွန်းထင်းသော အမျှင်အများအပြားကို ပိုမိုကောင်းမွန်သော ဓာတုအငွေ့များ စုပုံခြင်း (MCVD) ဖြင့် ဖန်တီးခဲ့သည်။
Bismuth-doped fiber amplifier (BDFA) သည် 150 mW ပါဝါနှင့် 1550 nm လှိုင်းအလျားရှိသော လေဆာဒိုင်အိုဒိတ်နှစ်ခုကို အသုံးပြု၍ မတူညီသော doping ပြင်းအား၊ 125 micron cladding နှင့် 2 micron core အချင်း (ပုံတွင်ကြည့်ပါ)။ BDFA ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုင်းတာရန်အတွက်၊ 1615-1795 nm တူညီသောအကွာအဝေး (15nm အကွာအဝေး) ရောင်ပြန်ဟပ်မှု (15nm အကွာအဝေး) ရောင်ပြန်စဥ်များပါရှိသော BDFA ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုင်းတာရန်အတွက် တည်ဆောက်ထားပါသည်။ 1700nm ၏ စွမ်းဆောင်ရည်သည် အမျိုးမျိုးသော BDFA စွမ်းဆောင်ရည်ဘောင်များကို တိုင်းတာခြင်းအပေါ် အခြေခံသည်။ အမြင့်ဆုံး optical gain ကိုရယူရန်အတွက် bismuth doping weight ၏ 0.015-0.02% သည် အကောင်းဆုံးရွေးချယ်မှုဖြစ်သည်ဟု ကောက်ချက်ချထားသည်။ 50 m bismuth-doped fiber ပါသော optical amplifier သည် 23 dB အများဆုံး 1710 nm၊ 40 nm 3 dB bandwidth၊ 0.1 dB/mW ထိရောက်မှုနှင့် 7 dB အနိမ့်ဆုံးဆူညံသံပုံတို့ကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ TDFA နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက BDFA သည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော 3dB bandwidth နှင့် ထိရောက်မှုရှိသည်။ "အရေးကြီးသောပြဿနာမှာ 0.4dB/km ထက်နည်းသော အလင်းတန်းဒေသအသစ်တွင် ဖိုက်ဘာအသံချဲ့စက်များကို တီထွင်ရန်ဖြစ်သည်" ဟု ရုရှားသိပ္ပံအကယ်ဒမီ၏ Optical Fiber Research Center မှ သိပ္ပံပညာဆိုင်ရာ ဒါရိုက်တာ ပါမောက္ခ Evgeny Dianov က ပြောကြားခဲ့သည်။ "၎င်းက မြန်နှုန်းမြင့် optical fiber စနစ်များတွင် သတင်းအချက်အလက်များ ထုတ်လွှင့်မှုအတွက် တိုးချဲ့ရောင်စဉ်တန်းဒေသများကို အသုံးပြုရန် ဖြစ်နိုင်စေမည်ဖြစ်သည်။ ဤအသံချဲ့စက်၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် ဤဦးတည်ချက်အတွက် ပထမဆုံးသော အဓိကအဆင့်ဖြစ်သည်။ "ဤရှာဖွေမှုတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အမြတ်ရရှိသည့် ဘရော့ဒ်အင်တာအမ်ပလီယာများကို ဖန်တီးရန် လိုအပ်ပါသည်။ 100 nm ထက် ပိုကြီးသော bandwidth သည် အဆိုပါ amplifiers များနှင့် active optical fibers များကို အသုံးပြု၍ optical ဆက်သွယ်မှုစနစ်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးတွင် အောင်မြင်မှုအသစ်တစ်ခုဖြစ်လိမ့်မည်" ဟု Dianov မှ ထပ်လောင်းပြောကြားခဲ့သည်။