تقویت کننده فیبر دوپ شده Erbium: انتقال سیگنال بدون میرایی

جبهه، عنصر 68 در جدول تناوبی.

با

 

کشفجبههپر از پیچ و تاب و چرخش است. در سال 1787 ، در شهر کوچک Itby ، 1.6 کیلومتری دورتر از استکهلم ، سوئد ، یک زمین نادر جدید در یک سنگ سیاه به نام Yttrium Earth با توجه به موقعیت کشف کشف شد. پس از انقلاب فرانسه ، شیمیدان ماساندر از فناوری تازه توسعه یافته برای کاهش عنصر استفاده کردیدتیماز زمین yttrium. در این مرحله ، مردم فهمیدند که yttrium Earth یک "مؤلفه واحد" نیست و دو اکسیده دیگر پیدا کرده است: صورتی صورتی خوانده می شوداکسید اربوم، و بنفش سبک آن را اکسید Terbium نامیده می شود. در سال 1843 ، Mossander Erbium وتربیوم، اما او اعتقاد نداشت كه دو ماده موجود خالص و احتمالاً با سایر مواد مخلوط شده اند. در دهه های بعد ، مردم به تدریج فهمیدند که در واقع عناصر زیادی در آن مخلوط شده اند و به تدریج عناصر فلزی لانتانید را علاوه بر اربوم و تربیم پیدا کردند.

مطالعه Erbium به اندازه کشف آن صاف نبود. اگرچه Maussand در سال 1843 اکسید اربیوم صورتی را کشف کرد ، اما تا سال 1934 نمونه های خالص ازفلز اربومبه دلیل بهبود مستمر در روشهای تصفیه استخراج شدند. با گرم کردن و تصفیهکلرید اربیومو پتاسیم ، مردم به کاهش Erbium توسط پتاسیم فلزی دست یافته اند. با این وجود ، خواص اربیم بسیار شبیه به سایر عناصر فلزی لانتانید است و در نتیجه نزدیک به 50 سال رکود در تحقیقات مرتبط مانند مغناطیس ، انرژی اصطکاک و تولید جرقه است. تا سال 1959 ، با استفاده از ساختار الکترونیکی لایه ویژه 4F اتم های Erbium در مزارع نوری در حال ظهور ، Erbium توجه و کاربردهای متعدد Erbium ایجاد شد.

Erbium ، نقره ای سفید ، دارای یک بافت نرم است و فقط فرومغناطیس قوی در نزدیکی صفر مطلق را نشان می دهد. این یک ابررسانا است و به آرامی توسط هوا و آب در دمای اتاق اکسیده می شود.اکسید اربومیک رنگ قرمز گل رز است که معمولاً در صنعت چینی استفاده می شود و لعاب خوبی دارد. Erbium در سنگهای آتشفشانی متمرکز شده و دارای ذخایر معدنی در مقیاس بزرگ در جنوب چین است.

Erbium دارای خواص نوری فوق العاده ای است و می تواند مادون قرمز را به نور مرئی تبدیل کند و آن را به عنوان ماده ای مناسب برای ساخت ردیاب های مادون قرمز و دستگاه های بینایی شب تبدیل می کند. همچنین یک ابزار ماهر در تشخیص فوتون است که قادر به جذب مداوم فوتون ها از طریق سطح تحریک یون خاص در جامد ، و سپس تشخیص و شمارش این فوتون ها برای ایجاد یک ردیاب فوتون است. با این حال ، راندمان جذب مستقیم فوتون ها توسط یونهای سه ظرفیتی Erbium زیاد نبود. تا سال 1966 دانشمندان با گرفتن غیرمستقیم سیگنال های نوری از طریق یون های کمکی و سپس انتقال انرژی به Erbium ، لیزرهای اربیم را توسعه دادند.

اصل لیزر Erbium شبیه به لیزر هولمیوم است ، اما انرژی آن بسیار پایین تر از لیزر هولمیوم است. از لیزر Erbium با طول موج 2940 نانومتر برای برش بافت نرم استفاده می شود. اگرچه این نوع لیزر در منطقه مادون قرمز میانه توانایی نفوذ ضعیفی دارد ، اما می توان آن را به سرعت در اثر رطوبت در بافت های انسانی جذب کرد و با انرژی کمتری به نتایج خوبی رسید. این می تواند به طور ریز برش ، خرد و از بین بردن بافت های نرم و دستیابی به بهبود سریع زخم. این ماده به طور گسترده در جراحی های لیزری مانند حفره دهان ، آب مروارید سفید ، زیبایی ، برداشتن زخم و برداشتن چین و چروک استفاده می شود.

در سال 1985 ، دانشگاه ساوتهمپتون در انگلستان و دانشگاه شمال شرقی ژاپن با موفقیت یک تقویت کننده فیبر دوپ شده Erbium را ایجاد کرد. امروزه ، دره ووهان نوری در ووهان ، استان هوبی ، چین قادر است به طور مستقل این تقویت کننده فیبر دوپ شده Erbium را تولید کند و آن را به آمریکای شمالی ، اروپا و جاهای دیگر صادر کند. این برنامه یکی از بزرگترین اختراعات در ارتباطات فیبر نوری است ، تا زمانی که بخش خاصی از اربوم دوپ شده باشد ، می تواند از دست دادن سیگنال های نوری در سیستم های ارتباطی جبران کند. این آمپلی فایر در حال حاضر پرکاربردترین دستگاه در ارتباط فیبر نوری است که قادر به انتقال سیگنال های نوری بدون تضعیف است.


زمان پست: 16-2023 اوت