حال ہی میں، ایڈوانسڈ لیزر اینڈ آپٹو الیکٹرانک فنکشنل میٹریلز کے شعبہ میں لیلی ہو کے تحقیقی گروپ، شنگھائی انسٹی ٹیوٹ آف آپٹکس اینڈ پریسیژن مشینری (SIPM)، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز (CAS) نے ایر کی فیلڈ طاقت کی اصلاح پر مبنی ایک نئی اسکیم تجویز کی ہے۔ ایل بینڈ براڈ بینڈ کو بڑھانے کے لیے ایک یمپلیفائر کے طور پر ڈوپڈ سلیکیٹ فائبر۔ متعلقہ تحقیقی نتائج آپٹکس لیٹرز میں "Er-doped silicate fiber amplifiers in the L-band with flat gain" کے عنوان سے شائع ہوئے۔
بڑے ڈیٹا اور مصنوعی ذہانت کی تیز رفتار ترقی نے اگلی نسل کے آپٹیکل کمیونیکیشن سسٹمز میں گھنے ویو لینتھ ڈویژن ملٹی پلیکسرز (DWDM) کی صلاحیت کے لیے اعلیٰ تقاضوں کو آگے بڑھایا ہے۔ پختہ طور پر تیار کردہ C-band (1530-1565 nm) erbium-doped fiber amplifier (EDFA) کے مقابلے میں, L-band (1565-1625 nm) EDFA صلاحیت کو بڑھانے والی آپٹیکل مواصلاتی مصنوعات کی ایک نئی نسل بن گیا ہے۔ تاہم، L-band EDFAs کی ترقی کو مشکلات اور چیلنجوں کا سامنا ہے: Er-doped fibers کا فائدہ کم لمبی لہروں کے اخراج کے کراس سیکشن اور شدید پرجوش ریاست کے جذب سے محدود ہے، جس کے نتیجے میں 1600 nm سے زیادہ طول موج پر تھوڑا سا فائدہ ہوتا ہے۔ . لہذا، ایر ڈوپڈ فائبر مواد کے طویل طول موج کو کیسے بڑھایا جائے ایک اہم سائنسی مسئلہ ہے جسے فی الحال ایل بینڈ براڈ بینڈ ایمپلیفائرز کے لیے حل کرنے کی ضرورت ہے۔
تحقیقی ٹیم نے سلیکیٹ فائبر میٹرکس میں ای آر آئنوں کو بڑھانے اور اسپیکٹرل شکل دینے کے لیے مائکروسکوپک آئن فیلڈ کی طاقت کے ماڈیول کے طریقہ کار کی ایک نئی اسکیم تجویز کی ہے۔ ای آر آئنوں کے لیے طویل طول موج حاصل کرنے والے میٹرکس کے طور پر سلیکیٹ فائبر کی فزیبلٹی کی نظریاتی اور تجرباتی طور پر تصدیق ہوتی ہے۔ اسکیم نے اہم ایل بینڈ کے فائدہ مند اثرات کو حاصل کیا اور ایر ڈوپڈ سلیکیٹ ریشوں میں فلیٹنس کی اصلاح حاصل کی۔ دریں اثنا، صرف 1.5 میٹر سلیکیٹ فائبر کا استعمال کرتے ہوئے، متفاوت فائبر فیوژن سپلائینگ کی آل فائبر اسکیم کو اپناتے ہوئے، ایل بینڈ میں 1625 nm کی طویل ترین طول موج پر حاصل کا گتانک 4.7 dB/m ہے، جو اس سے بہتر ہے۔ کوارٹج فائبر کا {{10}}.3 dB/m اس کے علاوہ، ایل بینڈ میں اس فائبر کا فائدہ 0.8 ڈی بی ہے، جو کہ 5 ڈی بی کے کوارٹج فائبر سے بہتر ہے۔ کوارٹج فائبر کے مقابلے میں، فائبر میں ڈوپینٹ کا زیادہ ارتکاز ہوتا ہے، کوارٹج فائبر کے مقابلے میں، اس فائبر میں ڈوپنگ کا زیادہ ارتکاز، مختصر استعمال کی لمبائی اور بڑے فائدہ کا گتانک ہوتا ہے، جو L-band EDFA کی نئی نسل کے لیے کلیدی مواد کی مدد فراہم کرتا ہے۔
اس کام کو نیشنل نیچرل سائنس فاؤنڈیشن آف چائنا اور نیشنل کلیدی پروگرامز کی حمایت حاصل ہے۔
تصویر 1 ایر ڈوپڈ سلیکیٹ فائبر کا ایل بینڈ حاصل
