आजचे ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन नेटवर्क सहसा 1550 nm स्पेक्ट्रल विंडोवर कार्य करतात आणि संपर्क अंतर वाढवण्यासाठी किंवा वेव्हलेंथ डिव्हिजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM) तंत्रज्ञानाची शक्ती सुधारण्यासाठी एर्बियम-डोपड फायबर अॅम्प्लिफायर (EDFA) वापरतात.
तथापि, भविष्यातील कम्युनिकेशन बँडविड्थ आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी नवीन स्पेक्ट्रल विंडो वापरण्यासाठी आणि 1600-1750 एनएमच्या स्पेक्ट्रल प्रदेशातील पोकळ-कोर फोटोनिक बँडगॅप फायबरमधून सिग्नल वाढवण्यासाठी, जे EDFA तंत्रज्ञानाद्वारे उपलब्ध नाही, ऑप्टिकल फायबर संशोधन केंद्रातील शास्त्रज्ञ रशियन अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेसने बिस्मथ-डोपेड (बी) फायबर अॅम्प्लीफायर विकसित केले आहे, जे बाजारात विकले जाणारे 1550-nm लेसर डायोड पंप वापरते. पु, 1640-1770 एनएम बँडमध्ये कार्यरत आहे.
बिस्मथ डोप केलेले MCVD फायबर
जरी Tm-doped फायबर अॅम्प्लीफायर (TDFA) 1700nm (आणि 1900nm पर्यंत) खिडक्यांवर काम करू शकत असले तरी, TDFA ला 1700nm खिडक्यांमध्ये वापरणे अवघड आहे कारण त्याची कार्यक्षमता कमी आहे आणि विविध विशेष सह द्वारे मजबूत प्रवर्धित उत्स्फूर्त उत्सर्जन (ASE) दडपशाही आहे. -डोपिंग आणि स्वयं-निर्मित ASE फिल्टरिंग तंत्र.
TDFA ला पर्याय म्हणून, बिस्मथ-डोपेड जर्मेनियम सिलिकेट तंतू 1700 nm वर प्रवर्धन प्रदान करू शकतात. संशोधन कार्यसंघाने उच्च जर्मेनियम सामग्रीसह विशेष बिस्मथ-डोपड तंतू विकसित करून 1700 एनएम ऑप्टिकल अॅम्प्लीफायर विकसित केले. इष्टतम लाभ वितरण प्राप्त करण्यासाठी, सुधारित रासायनिक वाष्प निक्षेप (MCVD) द्वारे भिन्न कोर एकाग्रतेसह अनेक बिस्मथ-डोपड तंतू तयार केले गेले.
बिस्मथ-डोपड फायबर अॅम्प्लिफायर (BDFA) 150 mW पॉवर आणि 1550 nm तरंगलांबी असलेले दोन लेसर डायोड वापरतात ज्यामध्ये भिन्न डोपिंग एकाग्रता, 125 मायक्रॉन क्लेडिंग आणि 2 मायक्रॉन कोर व्यासासह द्वि-दिशात्मक तंतू पंप केले जातात (आकृती पहा). BDFA च्या कार्यक्षमतेचे मोजमाप करण्यासाठी, 1615-1795 nm एकसमान अंतर (15nm अंतर) स्पेक्ट्रा निर्माण करण्यासाठी सुपरल्युमिनेसेंट बिस्मथ-डोपड फायबर स्त्रोत आणि उच्च परावर्तकता फायबर ब्रॅग ग्रेटिंग (FBG) सह स्वयं-निर्मित मल्टी-वेव्हलेंथ प्रकाश स्रोत तयार करण्यात आला. 1700nm ची कामगिरी विविध BDFA कामगिरी मापदंडांच्या मोजमापावर आधारित आहे. जास्तीत जास्त ऑप्टिकल लाभ मिळविण्यासाठी, असा निष्कर्ष काढला जातो की बिस्मथ डोपिंग वजनाच्या 0.015-0.02% ही सर्वोत्तम निवड आहे. 50 मीटर बिस्मथ-डोपड फायबर असलेले ऑप्टिकल अॅम्प्लीफायर 1710 एनएमवर 23 डीबी कमाल वाढ, 40 एनएम 3 डीबी बँडविड्थ, 0.1 डीबी/एमडब्ल्यू वाढ कार्यक्षमता आणि सुमारे 7 डीबी किमान आवाज आकृती प्रदान करते. TDFA च्या तुलनेत, BDFA मध्ये अधिक चांगली 3dB गेन बँडविड्थ आणि कार्यक्षमता आहे. "नवीन वर्णक्रमीय क्षेत्रांमध्ये फायबर अॅम्प्लिफायर विकसित करणे हा एक महत्त्वाचा मुद्दा आहे जेथे कम्युनिकेशन फायबरचे ऑप्टिकल नुकसान 0.4dB/km पेक्षा कमी आहे," प्रोफेसर इव्हगेनी डायनोव्ह म्हणाले, रशियन एकेडमी ऑफ सायन्सेसच्या ऑप्टिकल फायबर रिसर्च सेंटरचे वैज्ञानिक संचालक. "यामुळे हाय-स्पीड ऑप्टिकल फायबर सिस्टीममध्ये माहिती प्रसारित करण्यासाठी विस्तारित वर्णक्रमीय क्षेत्रांचा वापर करणे शक्य होईल. या अॅम्प्लीफायरचा विकास हा या दिशेने पहिला मोठा टप्पा आहे. "या प्रयत्नात, आम्हाला ब्रॉडबँड ऑप्टिकल अॅम्प्लीफायर्स तयार करणे आवश्यक आहे. 100 nm पेक्षा जास्त बँडविड्थ, जे या अॅम्प्लीफायर्स आणि सक्रिय ऑप्टिकल फायबरचा वापर करून ऑप्टिकल कम्युनिकेशन सिस्टमच्या विकासामध्ये एक नवीन यश असेल," डायनोव्ह जोडले.
