Nykypäivän optiset kuituviestintäverkot toimivat yleensä 1550 nm:n spektriikkunassa ja käyttävät erbium-seostettua kuituvahvistinta (EDFA) viestintäetäisyyden pidentämiseen tai aallonpituusjakoisen multipleksointitekniikan (WDM) tehon parantamiseen.
Optisen kuidun tutkimuskeskuksen tutkijat kuitenkin pyrkivät käyttämään uusia spektriikkunoita tulevien viestinnän kaistanleveysvaatimusten täyttämiseen ja vahvistamaan signaaleja ontoista ytimistä fotonikaistakaistan kuitujen spektrialueella 1600-1750 nm, jota EDFA-teknologia ei ole saatavilla. Venäjän tiedeakatemia on kehittänyt vismuttiseostetun (Bi) kuituvahvistimen, joka käyttää markkinoilla myytävää 1550 nm:n laserdiodipumppua. Pu, joka toimii 1640-1770 nm kaistalla.
Vismuttiseostettu MCVD-kuitu
Vaikka Tm-seostettu kuituvahvistin (TDFA) voi toimia 1700 nm:n (ja jopa 1900 nm:n) ikkunoissa, TDFA:ta on vaikea käyttää 1700 nm:n ikkunoissa sen alhaisen tehokkuuden ja voimakkaan vahvistetun spontaanin emission (ASE) vaimennuksen vuoksi. -doping ja itse tehdyt ASE-suodatustekniikat.
Vaihtoehtona TDFA:lle vismutilla seostetut germaniumsilikaattikuidut voivat tarjota vahvistuksen 1700 nm:ssä. Tutkimusryhmä kehitti 1700 nm optisen vahvistimen kehittämällä erityisiä vismuttiseostettuja kuituja, joissa on korkea germaniumpitoisuus. Optimaalisen vahvistusjakauman saavuttamiseksi valmistettiin useita vismutilla seostettuja kuituja, joilla oli erilainen ydinkonsentraatio, parannetulla kemiallisella höyrypinnoituksella (MCVD).
Vismuttiseostettu kuituvahvistin (BDFA) käyttää kahta laserdiodia, joiden teho on 150 mW ja aallonpituus 1550 nm, pumppaamaan kaksisuuntaisia kuituja, joilla on eri seostuspitoisuudet, 125 mikronin kuori ja 2 mikronin ytimen halkaisija (katso kuva). BDFA:n suorituskyvyn mittaamiseksi itse valmistettu moniaallonpituinen valonlähde, jossa oli superluminoiva vismuttiseostettu kuitulähde ja korkean heijastavuuden kuitu Bragg-hila (FBG), rakennettiin tuottamaan 1615-1795 nm tasavälisiä (15 nm:n etäisyys) spektrejä. 1700 nm:n suorituskyky perustuu erilaisten BDFA-suorituskykyparametrien mittaukseen. Maksimaalisen optisen vahvistuksen saavuttamiseksi päätellään, että 0,015-0,02 % vismuttiseostuspainosta on paras valinta. Optinen vahvistin, jossa on 50 m vismuttiseostettu kuitu, tarjoaa 23 dB:n maksimivahvistuksen 1710 nm:llä, 40 nm 3 dB:n kaistanleveyden, 0,1 dB/mW vahvistustehokkuuden ja noin 7 dB:n minimikohinaluvun. TDFA:han verrattuna BDFA:lla on parempi 3 dB:n vahvistuskaistanleveys ja tehokkuus. "Tärkeä kysymys on kehittää kuituvahvistimia uusille spektrialueille, joilla viestintäkuitujen optinen häviö on alle 0,4 dB/km", sanoi professori Jevgeni Dianov, Venäjän tiedeakatemian optisen kuidun tutkimuskeskuksen tieteellinen johtaja. "Tämä mahdollistaa laajennettujen spektrialueiden käytön tiedonsiirtoon nopeissa optisissa kuitujärjestelmissä. Tämän vahvistimen kehitys on ensimmäinen suuri vaihe tähän suuntaan. kaistanleveys yli 100 nm, mikä on uusi läpimurto näitä vahvistimia ja aktiivisia optisia kuituja käyttävien optisten viestintäjärjestelmien kehityksessä", Dianov lisäsi.
