నేటి ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ నెట్వర్క్లు సాధారణంగా 1550 nm స్పెక్ట్రల్ విండో వద్ద పనిచేస్తాయి మరియు కమ్యూనికేషన్ దూరాన్ని విస్తరించడానికి లేదా వేవ్లెంగ్త్ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ (WDM) సాంకేతికత యొక్క శక్తిని మెరుగుపరచడానికి erbium-డోప్డ్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్ (EDFA)ని ఉపయోగిస్తాయి.
అయినప్పటికీ, భవిష్యత్ కమ్యూనికేషన్ బ్యాండ్విడ్త్ అవసరాలను తీర్చడానికి మరియు EDFA సాంకేతికత ద్వారా అందుబాటులో లేని 1600-1750 nm స్పెక్ట్రల్ ప్రాంతంలోని హాలో-కోర్ ఫోటోనిక్ బ్యాండ్గ్యాప్ ఫైబర్ల నుండి సిగ్నల్లను విస్తరించడానికి కొత్త స్పెక్ట్రల్ విండోలను ఉపయోగించడానికి, ఆప్టికల్ ఫైబర్ రీసెర్చ్ సెంటర్లోని శాస్త్రవేత్తలు రష్యన్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ బిస్మత్-డోప్డ్ (Bi) ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్ను అభివృద్ధి చేసింది, ఇది మార్కెట్లో విక్రయించబడే 1550-nm లేజర్ డయోడ్ పంపును ఉపయోగిస్తుంది. Pu, 1640-1770 nm బ్యాండ్లో పనిచేస్తోంది.
బిస్మత్ డోప్డ్ MCVD ఫైబర్
Tm-డోప్డ్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్ (TDFA) 1700nm (మరియు 1900nm వరకు) విండోస్లో పనిచేయగలిగినప్పటికీ, TDFA దాని తక్కువ సామర్థ్యం మరియు వివిధ ప్రత్యేక సహ ద్వారా బలమైన యాంప్లిఫైడ్ స్పాంటేనియస్ ఎమిషన్ (ASE) అణచివేత కారణంగా 1700nm విండోస్లో ఉపయోగించడం కష్టం. -డోపింగ్ మరియు స్వీయ-నిర్మిత ASE వడపోత పద్ధతులు.
TDFAకి ప్రత్యామ్నాయంగా, బిస్మత్-డోప్డ్ జెర్మేనియం సిలికేట్ ఫైబర్లు 1700 nm వద్ద విస్తరణను అందించగలవు. పరిశోధనా బృందం అధిక జెర్మేనియం కంటెంట్తో ప్రత్యేక బిస్మత్-డోప్డ్ ఫైబర్లను అభివృద్ధి చేయడం ద్వారా 1700 nm ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ను అభివృద్ధి చేసింది. సరైన లాభం పంపిణీని పొందేందుకు, వివిధ కోర్ ఏకాగ్రతతో అనేక బిస్మత్-డోప్డ్ ఫైబర్లు మెరుగైన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (MCVD) ద్వారా తయారు చేయబడ్డాయి.
బిస్మత్-డోప్డ్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్ (BDFA) రెండు లేజర్ డయోడ్లను 150 mW శక్తి మరియు 1550 nm తరంగదైర్ఘ్యంతో వివిధ డోపింగ్ సాంద్రత, 125 మైక్రాన్ క్లాడింగ్ మరియు 2 మైక్రాన్ కోర్ వ్యాసంతో ద్వి-దిశాత్మక ఫైబర్లను పంప్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తుంది (చిత్రాన్ని చూడండి). BDFA పనితీరును కొలవడానికి, సూపర్ల్యూమినిసెంట్ బిస్మత్-డోప్డ్ ఫైబర్ సోర్స్ మరియు హై రిఫ్లెక్టివిటీ ఫైబర్ బ్రాగ్ గ్రేటింగ్ (FBG)తో స్వీయ-నిర్మిత మల్టీ-వేవ్లెంగ్త్ లైట్ సోర్స్ 1615-1795 nm యూనిఫాం స్పేసింగ్ (15nm స్పేసింగ్) స్పెక్ట్రాను రూపొందించడానికి నిర్మించబడింది. 1700nm పనితీరు వివిధ BDFA పనితీరు పారామితుల కొలతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. గరిష్ట ఆప్టికల్ లాభం పొందడానికి, బిస్మత్ డోపింగ్ బరువులో 0.015-0.02% ఉత్తమ ఎంపిక అని నిర్ధారించబడింది. 50 m బిస్మత్-డోప్డ్ ఫైబర్తో కూడిన ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ 1710 nm వద్ద 23 dB గరిష్ట లాభం, 40 nm 3 dB బ్యాండ్విడ్త్, 0.1 dB/mW గెయిన్ సామర్థ్యం మరియు దాదాపు 7 dB కనిష్ట నాయిస్ ఫిగర్ను అందిస్తుంది. TDFAతో పోలిస్తే, BDFA మెరుగైన 3dB లాభం బ్యాండ్విడ్త్ మరియు సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. "కమ్యూనికేషన్ ఫైబర్స్ యొక్క ఆప్టికల్ నష్టం 0.4dB/km కంటే తక్కువ ఉన్న కొత్త స్పెక్ట్రల్ ప్రాంతాలలో ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్లను అభివృద్ధి చేయడం ఒక ముఖ్యమైన సమస్య" అని రష్యన్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ యొక్క ఆప్టికల్ ఫైబర్ రీసెర్చ్ సెంటర్ సైంటిఫిక్ డైరెక్టర్ ప్రొఫెసర్ ఎవ్జెనీ డయానోవ్ అన్నారు. "ఇది హై-స్పీడ్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ సిస్టమ్స్లో సమాచార ప్రసారం కోసం విస్తరించిన స్పెక్ట్రల్ ప్రాంతాలను ఉపయోగించడం సాధ్యం చేస్తుంది. ఈ యాంప్లిఫైయర్ అభివృద్ధి ఈ దిశలో మొదటి ప్రధాన దశ. "ఈ ముసుగులో, మేము లాభంతో బ్రాడ్బ్యాండ్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లను సృష్టించాలి. 100 nm కంటే ఎక్కువ బ్యాండ్విడ్త్, ఈ యాంప్లిఫైయర్లు మరియు యాక్టివ్ ఆప్టికల్ ఫైబర్లను ఉపయోగించి ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్ల అభివృద్ధిలో కొత్త పురోగతి అవుతుంది" అని డయానోవ్ జోడించారు.
