Tänapäevased kiudoptilised sidevõrgud töötavad tavaliselt 1550 nm spektriakna juures ja kasutavad sidekauguse pikendamiseks või lainepikkusjaotusega multipleksimise (WDM) tehnoloogia võimsuse parandamiseks erbium-leegitud kiudvõimendit (EDFA).
Optiliste kiudude uurimiskeskuse teadlased on aga selleks, et kasutada uusi spektriaknaid, et täita tulevasi side ribalaiuse nõudeid ja võimendada õõnestuumaliste fotooniliste ribalaiuse kiudude signaale spektripiirkonnas 1600–1750 nm, mida EDFA tehnoloogia ei võimalda. Venemaa Teaduste Akadeemia teadlased on välja töötanud vismutiga legeeritud (Bi) fiibervõimendi, mis kasutab turul müüdavat 1550 nm laserdioodpumpa. Pu, töötab 1640-1770 nm sagedusalas.
Vismutiga legeeritud MCVD kiud
Kuigi Tm-leegitud kiudvõimendi (TDFA) võib töötada 1700 nm (ja kuni 1900 nm) akendel, on TDFA-d raske kasutada 1700 nm akendes, kuna see on madal ja tugev võimendatud spontaanse emissiooni (ASE) summutamine läbi erinevate spetsiaalsete koosmõjude. -doping ja isetehtud ASE filtreerimistehnikad.
Alternatiivina TDFA-le võivad vismutiga legeeritud germaaniumsilikaatkiud anda võimenduse 1700 nm juures. Uurimisrühm töötas välja 1700 nm optilise võimendi, töötades välja spetsiaalsed kõrge germaaniumisisaldusega vismutiga legeeritud kiud. Optimaalse võimenduse jaotuse saamiseks valmistati täiustatud keemilise aurustamise-sadestamise (MCVD) abil mitu erineva südamiku kontsentratsiooniga vismutiga legeeritud kiudu.
Vismutiga legeeritud kiudvõimendi (BDFA) kasutab kahte 150 mW võimsusega ja 1550 nm lainepikkusega laserdioodi, et pumbata erineva dopingukontsentratsiooniga kahesuunalisi kiude, mille kattekiht on 125 mikronit ja südamiku läbimõõt on 2 mikronit (vt joonist). BDFA jõudluse mõõtmiseks konstrueeriti isevalmistatud mitme lainepikkusega valgusallikas superluminestseeruva vismutiga legeeritud kiudallika ja suure peegeldusvõimega Braggi restiga (FBG), et genereerida 1615–1795 nm ühtlase vahekaugusega (15 nm vahega) spektreid. 1700 nm jõudlus põhineb erinevate BDFA jõudlusparameetrite mõõtmisel. Maksimaalse optilise võimenduse saavutamiseks järeldatakse, et 0,015-0,02% vismuti dopingu massist on parim valik. 50 m vismutiga legeeritud kiuga optiline võimendi tagab 23 dB maksimaalse võimenduse 1710 nm juures, 40 nm 3 dB ribalaiuse, 0,1 dB/mW võimenduse ja umbes 7 dB minimaalse müra. Võrreldes TDFA-ga on BDFA-l parem 3 dB võimenduse ribalaius ja tõhusus. "Oluline probleem on kiudvõimendite väljatöötamine uutes spektripiirkondades, kus sidekiudude optiline kadu on alla 0,4 dB/km," ütles Venemaa Teaduste Akadeemia optiliste kiudude uurimiskeskuse teadusdirektor professor Jevgeni Dianov. "See võimaldab kasutada laiendatud spektripiirkondi teabe edastamiseks kiiretes kiudoptilistes süsteemides. Selle võimendi väljatöötamine on esimene suur etapp selles suunas. "Selleks eesmärgiks on luua lairiba-optilised võimendid, millel on võimendus. ribalaius üle 100 nm, mis on uus läbimurre neid võimendeid ja aktiivoptilisi kiude kasutavate optiliste sidesüsteemide arendamisel,“ lisas Dianov.
