Amplificator de fibre dopat Erbium: semnal de transmitere fără atenuare

Erbium, al 68 -lea element din tabelul periodic.

er

 

Descoperireaerbiumeste plin de răsuciri și viraje. În 1787, în micul oraș Itby, la 1,6 kilometri distanță de Stockholm, Suedia, un nou pământ rar a fost descoperit într -o piatră neagră, numită Yttrium Earth în funcție de locația descoperirii. După revoluția franceză, chimistul Mossander a folosit tehnologia recent dezvoltată pentru a reduce ElementalYttriumdin pământul Yttrium. În acest moment, oamenii și -au dat seama că pământul yttrium nu este o „componentă unică” și au găsit alți doi oxizi: roz se numeșteOxid de erbium, iar cel violet deschis se numește oxid de terbiu. În 1843, Mossander a descoperit Erbium șiterbium, dar nu credea că cele două substanțe găsite sunt pure și, eventual, amestecate cu alte substanțe. În deceniile următoare, oamenii au descoperit treptat că într -adevăr se amestecă multe elemente în ea și au găsit treptat alte elemente metalice lantanide, în afară de Erbium și Terbium.

Studiul lui Erbium nu a fost la fel de lină ca descoperirea sa. Deși Maussand a descoperit oxid de erbium roz în 1843, abia în 1934, probe pure de probe de pură deMetal erbiumau fost extrase din cauza îmbunătățirii continue a metodelor de purificare. Prin încălzire și purificareclorură de erbiumși potasiu, oamenii au obținut reducerea erbiului prin potasiu metalic. Chiar și așa, proprietățile Erbium sunt prea asemănătoare cu alte elemente metalice lantanide, rezultând aproape 50 de ani de stagnare în cercetările conexe, cum ar fi magnetismul, energia de frecare și generarea de scânteie. Până în 1959, odată cu aplicarea structurii electronice speciale cu strat 4F a atomilor de erbium în câmpurile optice emergente, Erbium a obținut atenție și a fost dezvoltată mai multe aplicații de erbium.

Erbium, alb argintiu, are o textură moale și prezintă doar ferromagnetism puternic aproape de zero absolut. Este un superconductor și este oxidat lent de aer și apă la temperatura camerei.Oxid de erbiumeste o culoare roșie de trandafir utilizată frecvent în industria porțelanului și este o glazură bună. Erbium este concentrat în roci vulcanice și are depozite minerale pe scară largă în sudul Chinei.

Erbium are proprietăți optice remarcabile și poate converti infraroșu în lumină vizibilă, ceea ce îl face materialul perfect pentru realizarea detectoarelor cu infraroșu și a dispozitivelor de viziune de noapte. Este, de asemenea, un instrument calificat în detectarea fotonului, capabil să absoarbă continuu fotoni prin niveluri specifice de excitație ionică în solid, apoi să detecteze și să numere acești fotoni pentru a crea un detector de fotoni. Cu toate acestea, eficiența absorbției directe a fototonilor de către ioni erbium trivalente nu a fost ridicată. Abia în 1966, oamenii de știință au dezvoltat lasere Erbium prin captarea indirectă a semnalelor optice prin ioni auxiliari și apoi transferul de energie către Erbium.

Principiul laserului Erbium este similar cu cel al laserului Holmium, dar energia sa este mult mai mică decât cea a laserului Holmium. Un laser Erbium cu o lungime de undă de 2940 nanometre poate fi utilizat pentru a tăia țesutul moale. Deși acest tip de laser în regiunea infraroșu MID are o capacitate de penetrare slabă, acesta poate fi absorbit rapid de umiditatea în țesuturile umane, obținând rezultate bune cu mai puțină energie. Poate tăia, macina și îndepărta țesuturile moi, obținând vindecarea rapidă a rănilor. Este utilizat pe scară largă în intervențiile chirurgicale cu laser, cum ar fi cavitatea orală, cataracta albă, frumusețea, îndepărtarea cicatricii și îndepărtarea ridurilor.

În 1985, Universitatea din Southampton din Marea Britanie și Northeastern University din Japonia a dezvoltat cu succes un amplificator de fibre dopat Erbium. În zilele noastre, Wuhan Optics Valley din Wuhan, provincia Hubei, China este capabilă să producă în mod independent acest amplificator de fibre dopat cu Erbium și să-l exporte în America de Nord, Europa și alte locuri. Această aplicație este una dintre cele mai mari invenții în comunicarea cu fibră optică, atât timp cât o anumită proporție de erbium este dopată, poate compensa pierderea semnalelor optice în sistemele de comunicare. Acest amplificator este în prezent cel mai utilizat dispozitiv în comunicarea cu fibră optică, capabil să transmită semnale optice fără slăbire.


Timpul post: 16-2023 august