Erbium dopet fiberforsterker: Overføringssignal uten demping

Erbium, det 68. elementet i det periodiske tabellen.

er

 

Oppdagelsen avErbiumer full av vendinger. I 1787, i den lille byen Itby, 1,6 kilometer fra Stockholm, Sverige, ble en ny sjelden jord oppdaget i en svart stein, kalt Yttrium Jord i henhold til oppdagelsen av oppdagelsen. Etter den franske revolusjonen brukte kjemiker Mossander nyutviklet teknologi for å redusere elementærYttriumFra Yttrium Jord. På dette tidspunktet innså folk at Yttrium Jord ikke er en "enkelt komponent" og fant to andre oksider: den rosa en kallesErbiumoksid, og den lys lilla kalles terbiumoksyd. I 1843 oppdaget Mossander Erbium ogterbium, men han trodde ikke at de to stoffene som ble funnet var rene og muligens blandet med andre stoffer. I de følgende tiårene oppdaget folk gradvis at det faktisk var mange elementer blandet i det, og gradvis fant andre lantanidmetallelementer foruten erbium og terbium.

Studien av Erbium var ikke så glatt som oppdagelsen. Selv om Maussand oppdaget rosa erbiumoksid i 1843, var det først i 1934 at rene prøver avErbium metallble trukket ut på grunn av kontinuerlig forbedring i rensemetoder. Ved oppvarming og rensingErbiumkloridOg kalium, har folk oppnådd reduksjon av erbium med metallkalium. Likevel er egenskapene til Erbium for like andre lantanidmetallelementer, noe som resulterer i nesten 50 års stagnasjon i relatert forskning, som magnetisme, friksjonsenergi og gnistgenerering. Fram til 1959, med anvendelsen av den spesielle 4F -laget elektroniske strukturen til Erbium -atomer i nye optiske felt, fikk Erbium oppmerksomhet og flere anvendelser av Erbium ble utviklet.

Erbium, sølvhvit, har en myk tekstur og viser bare sterk ferromagnetisme nær absolutt null. Det er en superleder og oksideres sakte med luft og vann ved romtemperatur.Erbiumoksider en roserød farge som vanligvis brukes i porselenindustrien og er en god glasur. Erbium er konsentrert i vulkanske bergarter og har storskala mineralforekomster i Sør-Kina.

Erbium har enestående optiske egenskaper og kan konvertere infrarød til synlig lys, noe som gjør det til det perfekte materialet for å lage infrarøde detektorer og nattsynsenheter. Det er også et dyktig verktøy i fotondeteksjon, som er i stand til kontinuerlig å absorbere fotoner gjennom spesifikke ioneksitasjonsnivåer i det faste stoffet, og deretter oppdage og telle disse fotonene for å lage en fotondetektor. Effektiviteten av direkte absorpsjon av fotoner ved trivalente erbiumioner var imidlertid ikke høy. Det var først i 1966 at forskere utviklet erbiumlasere ved indirekte å fange optiske signaler gjennom hjelpeioner og deretter overføre energi til erbium.

Prinsippet om erbiumlaser er lik det for holmiumlaser, men energien er mye lavere enn holmiumlaser. En erbiumlaser med en bølgelengde på 2940 nanometer kan brukes til å kutte bløtvev. Selv om denne typen laser i midten av infrarød region har dårlig penetrasjonsevne, kan den raskt tas opp av fuktighet i menneskelig vev, og oppnå gode resultater med mindre energi. Det kan finskåret, slipe og fjerne bløtvev og oppnå rask sårheling. Det er mye brukt i laseroperasjoner som munnhulen, hvit grå stær, skjønnhet, fjerning av arr og rynkefjerning.

I 1985 utviklet University of Southampton i Storbritannia og Northeastern University i Japan en Erbium-dopet fiberforsterker. I dag, Wuhan Optics Valley i Wuhan, Hubei-provinsen, er Kina i stand til uavhengig å produsere denne Erbium-dopede fiberforsterkeren og eksportere den til Nord-Amerika, Europa og andre steder. Denne applikasjonen er en av de største oppfinnelsene innen fiberoptisk kommunikasjon, så lenge en viss andel av Erbium er dopet, kan den kompensere for tapet av optiske signaler i kommunikasjonssystemer. Denne forsterkeren er for øyeblikket den mest brukte enheten innen fiberoptisk kommunikasjon, som er i stand til å overføre optiske signaler uten å svekke.


Post Time:-16-2023 august