Gaur egungo zuntz optikoko komunikazio-sareek normalean 1550 nm-ko leiho espektralean funtzionatzen dute, eta erbioz dopatutako zuntz anplifikadorea (EDFA) erabiltzen dute komunikazio-distantzia zabaltzeko edo uhin-luzera zatiketaren multiplexazioa (WDM) teknologiaren potentzia hobetzeko.
Hala ere, leiho espektral berriak erabiltzeko etorkizuneko komunikazio-banda-zabaleraren eskakizunak betetzeko eta 1600-1750 nm-ko eskualde espektraleko nukleo hutseko banda-hutsune fotonikoaren seinaleak anplifikatzeko, EDFA teknologiak eskuragarri ez dagoena, Zuntz Optikoko Ikerketa Zentroko zientzialariek. Errusiako Zientzien Akademiak bismutoz dopatutako (Bi) zuntz-anplifikagailu bat garatu dute, merkatuan saltzen den 1550 nm-ko laser diodo-ponpa erabiltzen duena. Pu, 1640-1770 nm-ko bandan funtzionatzen duena.
Bismuto dopatua MCVD zuntza
Tm-dopatutako zuntz anplifikadoreak (TDFA) 1700 nm (eta 1900 nm-ra arte) leihoetan funtziona dezakeen arren, zaila da TDFA 1700 nm-ko leihoetan erabiltzea eraginkortasun baxua eta anplifikatutako igorpen espontaneoa (ASE) indargabetzearen ondorioz hainbat ko berezien bidez. -dopina eta norberak egindako ASE iragazteko teknikak.
TDFAren alternatiba gisa, bismutoz dopatutako germanio silikatozko zuntzek anplifikazioa eman dezakete 1700 nm-an. Ikerketa-taldeak 1700 nm-ko anplifikadore optiko bat garatu zuen, germanio eduki handiko bismutoz dopatutako zuntz bereziak garatuz. Irabazi-banaketa optimoa lortzeko, bismutoz dopatutako hainbat nukleo-kontzentrazio ezberdineko zuntz fabrikatu ziren lurrun-deposizio kimiko hobetuaren bidez (MCVD).
Bismutoz dopatutako zuntz-anplifikagailuak (BDFA) 150 mW-ko potentzia eta 1550 nm-ko uhin-luzera duten bi laser diodo erabiltzen ditu doping-kontzentrazio ezberdineko noranzko biko zuntzak ponpatzeko, 125 mikrako estaldura eta 2 mikrako nukleoaren diametroa (ikus irudia). BDFAren errendimendua neurtzeko, bismutoz dopatutako zuntz iturri superluminiszentearekin eta Bragg sare (FBG) islada handiko zuntzekin egindako uhin-luzera anitzeko argi iturri bat eraiki zen, 1615-1795 nm-ko tarte uniformeko (15 nm-ko tartea) espektroak sortzeko. 1700nm-ren errendimendua BDFA errendimendu-parametro ezberdinen neurketan oinarritzen da. Gehienezko irabazi optikoa lortzeko, bismutoaren doping pisuaren % 0,015-0,02 dela aukerarik onena ondorioztatzen da. Bismutoz dopatutako 50 m-ko zuntzarekin anplifikadore optiko batek 23 dB gehienezko irabazia ematen du 1710 nm-tan, 40 nm 3 dB banda-zabalera, 0,1 dB/mW irabazteko eraginkortasuna eta gutxieneko 7 dB gutxieneko zarata zifra. TDFA-rekin alderatuta, BDFA-k 3 dB-ko banda-zabalera eta eraginkortasun hobeak ditu. "Gai garrantzitsu bat zuntz anplifikadoreak garatzea da espektro-eskualde berrietan, non komunikazio-zuntzen galera optikoa 0,4 dB/km baino txikiagoa den", esan du Evgeny Dianov irakasleak, Errusiako Zientzia Akademiako Zuntz Optikoko Ikerketa Zentroko zuzendari zientifikoak. "Horrek ahalbidetuko du abiadura handiko zuntz optikoko sistemetan informazioa transmititzeko eskualde espektral hedatuak erabiltzea. Anplifikadore honen garapena norabide honetako lehen etapa nagusia da. "Jarrera horretan, irabazia duten banda zabaleko anplifikadore optikoak sortu behar ditugu. 100 nm-tik gorako banda zabalera, eta hori aurrerapen berria izango da anplifikadore eta zuntz optiko aktibo horiek erabiliz komunikazio optikoen sistemak garatzeko", gaineratu du Dianov-ek.
