Данашње комуникационе мреже са оптичким влакнима обично функционишу на спектралном прозору од 1550 нм и користе појачивач влакана допираног ербијумом (ЕДФА) да би продужили комуникацијску удаљеност или побољшали снагу технологије мултиплексирања по таласним дужинама (ВДМ).
Међутим, да би се користили нови спектрални прозори да би се испунили будући захтеви за пропусни опсег комуникације и појачали сигнали са шупљих језгара фотонског појасног појаса влакана у спектралном подручју од 1600-1750 нм, што није доступно ЕДФА технологијом, научници из Центра за истраживање оптичких влакана Руске академије наука развили су појачивач са влакнима допираним бизмутом (Би), који користи ласерску диодну пумпу од 1550 нм која се продаје на тржишту. Пу, који ради у опсегу 1640-1770 нм.
МЦВД влакна допирана бизмутом
Иако Тм-допирано влакно појачало (ТДФА) може да ради на прозорима од 1700нм (и до 1900нм), тешко је да се ТДФА користи у прозорима од 1700нм због његове ниске ефикасности и снажног сузбијања појачане спонтане емисије (АСЕ) кроз различите посебне кооперације. -допинг и АСЕ технике филтрирања АСЕ.
Као алтернатива ТДФА, германијум-силикатна влакна допирана бизмутом могу обезбедити појачање на 1700 нм. Истраживачки тим је развио оптичко појачало од 1700 нм развијајући посебна влакна допирана бизмутом са високим садржајем германијума. Да би се постигла оптимална расподела појачања, неколико влакана допираних бизмутом са различитом концентрацијом језгра је произведено побољшаним хемијским таложењем паре (МЦВД).
Појачавач влакана допираног бизмутом (БДФА) користи две ласерске диоде снаге 150 мВ и таласне дужине 1550 нм за пумпање двосмерних влакана са различитом концентрацијом допинга, облогом од 125 микрона и пречником језгра од 2 микрона (види слику). Да би се измериле перформансе БДФА, конструисан је самопроизведен извор светлости са више таласних дужина са суперлуминисцентним извором влакана допираног бизмутом и Брагговом решетком влакана високе рефлексије (ФБГ) да генерише спектре једноликог размака од 1615-1795 нм (размак од 15 нм). Перформансе 1700нм засноване су на мерењу различитих параметара перформанси БДФА. Да би се постигло максимално оптичко појачање, закључено је да је 0,015-0,02% тежине допинга бизмута најбољи избор. Оптички појачавач са влакном допираним бизмутом дужине 50 м обезбеђује максимално појачање од 23 дБ на 1710 нм, 40 нм 3 дБ пропусног опсега, ефикасност појачања од 0,1 дБ/мВ и минималну цифру шума од око 7 дБ. У поређењу са ТДФА, БДФА има бољи пропусни опсег и ефикасност од 3дБ. „Важно питање је развој оптичких појачала у новим спектралним регионима где је оптички губитак комуникационих влакана мањи од 0,4 дБ/км“, рекао је професор Евгениј Дијанов, научни директор Центра за истраживање оптичких влакана Руске академије наука. "Ово ће омогућити коришћење проширених спектралних региона за пренос информација у системима са оптичким влакнима велике брзине. Развој овог појачала је прва велика фаза у овом правцу. "У овој потрази, морамо да креирамо широкопојасна оптичка појачала са појачањем пропусни опсег већи од 100 нм, што ће бити нови искорак у развоју оптичких комуникационих система који користе ова појачала и активна оптичка влакна“, додао је Дијанов.
