Zosilňovač vlákien dotovaného erbium: prenosový signál bez útlmu

Erbium, 68. prvok v periodickej tabuľke.

erotor

 

Objaverbiumje plný zákrut a zákrut. V roku 1787, v malom meste Itby, 1,6 km od Štokholmu vo Švédsku, bola objavená nová vzácna Zem objavená v čiernom kameni, pomenovanom Ytrium Earth podľa umiestnenia objavu. Po francúzskej revolúcii chemik Mossander použil novo vyvinutú technológiu na zníženie elementovytriaZ ytria Zeme. V tomto okamihu si ľudia uvedomili, že YTTRIum Earth nie je „jednou zložkou“ a našli ďalšie dva oxidy: ružová sa voláoxid erbiuma svetlo fialová sa nazýva oxid terbium. V roku 1843 Mossander objavil Erbium atrik, ale neveril, že tieto dve nájdené látky boli čisté a prípadne zmiešané s inými látkami. V nasledujúcich desaťročiach ľudia postupne zistili, že v ňom bolo skutočne zmiešané veľa prvkov a postupne našli iné prvky lantanidových kovov okrem Erbium a Terbium.

Štúdia Erbiia nebola taká hladká ako jeho objav. Aj keď Maussand objavil ružový oxid erbium v ​​roku 1843, čisté vzorky z roku 1934erbium kovboli extrahované v dôsledku neustáleho zlepšovania metód čistenia. Zahrievaním a čistenímchlorid erbiuma draslík, ľudia dosiahli redukciu erbium kovovým draslíkom. Napriek tomu sú vlastnosti Erbiia príliš podobné iným prvkom kovov lantanidu, čo vedie k takmer 50 rokoch stagnácie v súvisiacich výskumoch, ako je magnetizmus, trenie a tvorba iskier. Až do roku 1959 sa s aplikáciou špeciálnej elektronickej štruktúry atómov Erbium atómov 4F vrstvy v vznikajúcich optických poliach vyvinula pozornosť a viac aplikácií Erbium.

Erbium, strieborná biela, má mäkkú textúru a vykazuje iba silný feromagnetizmus blízko absolútneho nuly. Je to supravodič a pomaly sa oxiduje vzduchom a vodou pri teplote miestnosti.Oxid erbiumje ružová červená farba, ktorá sa bežne používa v porcelánovom priemysle a je to dobrá glazúra. Erbium je koncentrované v sopečných horninách a má rozsiahle ložiská minerálov v južnej Číne.

Erbium má vynikajúce optické vlastnosti a dokáže previesť infračervené svetlo, vďaka čomu je dokonalým materiálom na výrobu infračervených detektorov a nočných zrakových zariadení. Je to tiež kvalifikovaný nástroj na detekciu fotónov, schopný nepretržite absorbovať fotóny prostredníctvom špecifických úrovní excitácie iónov v tuhej látke a potom detekovať a počítať tieto fotóny, aby sa vytvoril detektor fotónu. Účinnosť priamej absorpcie fotónov trvalentnými iónmi Erbium však nebola vysoká. Až v roku 1966 vedci vyvinuli lasery Erbium nepriamym zachytením optických signálov prostredníctvom pomocných iónov a potom prenosom energie na Erbium.

Princíp lasera Erbium je podobný ako v prípade Holmium Lasera, ale jeho energia je oveľa nižšia ako energia Holmium Laser. Na rezanie mäkkého tkaniva sa môže použiť laser Erbium s vlnovou dĺžkou 2940 nanometrov. Aj keď tento typ laseru v strednej infračervenej oblasti má zlú schopnosť penetrácie, môže sa rýchlo absorbovať vlhkosťou v ľudských tkanivách, čím sa dosiahne dobré výsledky s menšou energiou. Môže jemne rezať, brúsiť a odstraňovať mäkké tkanivá, čím sa dosiahne rýchle hojenie rán. Všeobecne sa používa v laserových operáciách, ako je orálna dutina, biely katarakta, krása, odstraňovanie jaziev a odstránenie vrások.

V roku 1985 University of Southampton vo Veľkej Británii a severovýchodnej univerzite v Japonsku úspešne vyvinula zosilňovač vlákniny dopovaných Erbium. V súčasnosti je Wuhan Optics Valley vo Wuhan, provincia Hubei v Číne schopná nezávisle vyrábať tento zosilňovač vlákien dopovaných Erbium a vyvážať ho do Severnej Ameriky, Európy a ďalších miest. Táto aplikácia je jedným z najväčších vynálezov v komunikácii s optickou vláknou, pokiaľ je určitá časť erbium dopustená, môže kompenzovať stratu optických signálov v komunikačných systémoch. Tento zosilňovač je v súčasnosti najpoužívanejším zariadením v optickej komunikácii vlákien, ktoré je schopné prenášať optické signály bez oslabenia.


Čas príspevku: august 16-2023