Šiuolaikiniai optinio pluošto ryšio tinklai paprastai veikia esant 1550 nm spektriniam langui ir naudoja erbiu legiruotą skaidulų stiprintuvą (EDFA), kad padidintų ryšio atstumą arba pagerintų bangos ilgio padalijimo tankinimo (WDM) technologijos galią.
Vis dėlto, norėdami panaudoti naujus spektrinius langus, kad atitiktų būsimus ryšio pralaidumo reikalavimus ir sustiprintų tuščiavidurių fotoninių juostos skaidulų signalus 1600–1750 nm spektrinėje srityje, kurios nėra prieinama naudojant EDFA technologiją, Optinio pluošto tyrimų centro mokslininkai. Rusijos mokslų akademijos darbuotojai sukūrė bismutu legiruotą (Bi) skaidulinį stiprintuvą, kuriame naudojamas rinkoje parduodamas 1550 nm lazerinis diodinis siurblys. Pu, veikiantis 1640-1770 nm juostoje.
Bismutu legiruotas MCVD pluoštas
Nors Tm legiruotas skaidulinis stiprintuvas (TDFA) gali veikti esant 1700 nm (ir iki 1900 nm) langams, TDFA sunku naudoti 1700 nm languose dėl mažo efektyvumo ir stipraus sustiprintos spontaninės emisijos (ASE) slopinimo dėl įvairių specialių bendradarbiavimo. -dopingas ir savadarbiai ASE filtravimo būdai.
Kaip alternatyva TDFA, bismutu legiruoti germanio silikato pluoštai gali sustiprinti esant 1700 nm. Mokslininkų grupė sukūrė 1700 nm optinį stiprintuvą, sukurdama specialius bismutu legiruotus pluoštus, kuriuose yra daug germanio. Norint gauti optimalų stiprinimo pasiskirstymą, patobulinus cheminį garų nusodinimą (MCVD) buvo pagaminti keli bismutu legiruoti pluoštai su skirtinga šerdies koncentracija.
Bismutu legiruotas skaidulinis stiprintuvas (BDFA) naudoja du lazerinius diodus, kurių galia 150 mW ir 1550 nm bangos ilgis, kad pumpuotų dvikrypčius pluoštus su skirtinga dopingo koncentracija, 125 mikronų apvalkalu ir 2 mikronų šerdies skersmeniu (žr. pav.). Siekiant išmatuoti BDFA našumą, buvo sukurtas savadarbis kelių bangų ilgio šviesos šaltinis su superliuminescenciniu bismutu legiruoto pluošto šaltiniu ir didelio atspindžio pluošto Bragg grotelėmis (FBG), kad generuotų 1615–1795 nm vienodo atstumo (15 nm atstumas) spektrus. 1700 nm našumas pagrįstas įvairių BDFA veikimo parametrų matavimu. Norint gauti maksimalų optinį stiprinimą, daroma išvada, kad geriausias pasirinkimas yra 0,015-0,02% bismuto dopingo svorio. Optinis stiprintuvas su 50 m bismutu legiruoto pluošto suteikia 23 dB didžiausią stiprinimą esant 1710 nm, 40 nm 3 dB dažnių juostos plotį, 0,1 dB/mW stiprinimo efektyvumą ir apie 7 dB minimalų triukšmo rodiklį. Palyginti su TDFA, BDFA turi geresnį 3dB pralaidumą ir efektyvumą. „Svarbus klausimas yra sukurti skaidulinius stiprintuvus naujuose spektriniuose regionuose, kur ryšio skaidulų optiniai nuostoliai yra mažesni nei 0,4 dB/km“, – sakė Rusijos mokslų akademijos Optinio pluošto tyrimų centro mokslinis direktorius profesorius Jevgenijus Dianovas. "Tai leis naudoti išplėstines spektrines sritis informacijos perdavimui didelės spartos optinio pluošto sistemose. Šio stiprintuvo kūrimas yra pirmasis svarbus etapas šia kryptimi. "Šiuo tikslu turime sukurti plačiajuosčius optinius stiprintuvus juostos plotis didesnis nei 100 nm, o tai bus naujas proveržis kuriant optinio ryšio sistemas, naudojant šiuos stiprintuvus ir aktyviąsias optines skaidulas“, – pridūrė Dianovas.
