आज के ऑप्टिकल फाइबर संचार नेटवर्क आमतौर पर 1550 एनएम स्पेक्ट्रल विंडो पर काम करते हैं, और संचार दूरी बढ़ाने या तरंगदैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (डब्लूडीएम) तकनीक की शक्ति में सुधार के लिए एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर (ईडीएफए) का उपयोग करते हैं।
हालांकि, भविष्य की संचार बैंडविड्थ आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए नई स्पेक्ट्रल विंडो का उपयोग करने के लिए और 1600-1750 एनएम के स्पेक्ट्रल क्षेत्र में खोखले-कोर फोटोनिक बैंडगैप फाइबर से संकेतों को बढ़ाने के लिए, जो ईडीएफए तकनीक द्वारा उपलब्ध नहीं है, ऑप्टिकल फाइबर रिसर्च सेंटर के वैज्ञानिक रूसी विज्ञान अकादमी ने एक बिस्मथ-डॉप्ड (बीआई) फाइबर एम्पलीफायर विकसित किया है, जो बाजार में बेचे जाने वाले 1550-एनएम लेजर डायोड पंप का उपयोग करता है। पु, 1640-1770 एनएम बैंड में काम कर रहा है।
बिस्मथ डोप्ड एमसीवीडी फाइबर
हालांकि Tm-doped फाइबर एम्पलीफायर (TDFA) 1700nm (और 1900nm तक) विंडो पर काम कर सकता है, लेकिन TDFA के लिए 1700nm विंडो में इसका उपयोग करना मुश्किल है क्योंकि इसकी कम दक्षता और विभिन्न विशेष सह के माध्यम से मजबूत एम्पलीफाइड स्पॉन्टेनियस एमिशन (ASE) दमन है। -डोपिंग और स्व-निर्मित एएसई फ़िल्टरिंग तकनीक।
TDFA के विकल्प के रूप में, बिस्मथ-डॉप्ड जर्मेनियम सिलिकेट फाइबर 1700 एनएम पर प्रवर्धन प्रदान कर सकते हैं। अनुसंधान दल ने उच्च जर्मेनियम सामग्री के साथ विशेष बिस्मथ-डॉप्ड फाइबर विकसित करके 1700 एनएम ऑप्टिकल एम्पलीफायर विकसित किया। इष्टतम लाभ वितरण प्राप्त करने के लिए, विभिन्न कोर सांद्रता वाले कई बिस्मथ-डॉप्ड फाइबर बेहतर रासायनिक वाष्प जमाव (MCVD) द्वारा गढ़े गए थे।
बिस्मथ-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर (बीडीएफए) विभिन्न डोपिंग एकाग्रता, 125 माइक्रोन क्लैडिंग और 2 माइक्रोन कोर व्यास (आंकड़ा देखें) के साथ द्वि-दिशात्मक फाइबर को पंप करने के लिए 150 मेगावाट शक्ति और 1550 एनएम तरंग दैर्ध्य के साथ दो लेजर डायोड का उपयोग करता है। BDFA के प्रदर्शन को मापने के लिए, सुपरल्यूमिनसेंट बिस्मथ-डॉप्ड फाइबर स्रोत और उच्च परावर्तन फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग (FBG) के साथ एक स्व-निर्मित बहु-तरंग दैर्ध्य प्रकाश स्रोत का निर्माण 1615-1795 एनएम एक समान रिक्ति (15 एनएम रिक्ति) स्पेक्ट्रा उत्पन्न करने के लिए किया गया था। 1700nm का प्रदर्शन विभिन्न BDFA प्रदर्शन मापदंडों के मापन पर आधारित है। अधिकतम ऑप्टिकल लाभ प्राप्त करने के लिए, यह निष्कर्ष निकाला गया है कि बिस्मथ डोपिंग वजन का 0.015-0.02% सबसे अच्छा विकल्प है। 50 मीटर बिस्मथ-डॉप्ड फाइबर के साथ एक ऑप्टिकल एम्पलीफायर 23 डीबी अधिकतम लाभ 1710 एनएम, 40 एनएम 3 डीबी बैंडविड्थ, 0.1 डीबी / एमडब्ल्यू लाभ दक्षता और लगभग 7 डीबी न्यूनतम शोर आंकड़ा प्रदान करता है। TDFA की तुलना में, BDFA में बेहतर 3dB गेन बैंडविड्थ और दक्षता है। रूसी एकेडमी ऑफ साइंसेज के ऑप्टिकल फाइबर रिसर्च सेंटर के वैज्ञानिक निदेशक प्रोफेसर एवगेनी डायनोव ने कहा, "नए वर्णक्रमीय क्षेत्रों में फाइबर एम्पलीफायर विकसित करना एक महत्वपूर्ण मुद्दा है जहां संचार फाइबर का ऑप्टिकल नुकसान 0.4 डीबी / किमी से कम है।" "इससे हाई-स्पीड ऑप्टिकल फाइबर सिस्टम में सूचना प्रसारण के लिए विस्तारित वर्णक्रमीय क्षेत्रों का उपयोग करना संभव हो जाएगा। इस एम्पलीफायर का विकास इस दिशा में पहला प्रमुख चरण है। "इस खोज में, हमें लाभ के साथ ब्रॉडबैंड ऑप्टिकल एम्पलीफायर बनाने की जरूरत है 100 एनएम से अधिक बैंडविड्थ, जो इन एम्पलीफायरों और सक्रिय ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करके ऑप्टिकल संचार प्रणालियों के विकास में एक नई सफलता होगी।"
