Baru-baru ini, kelompok penelitian Lili Hu di Departemen Material Fungsional Laser dan Optoelektronik Canggih, Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM), Chinese Academy of Sciences (CAS), telah mengusulkan skema baru berdasarkan pengoptimalan kekuatan medan serat silikat yang didoping Er sebagai penguat untuk memperluas pita lebar pita-L. Hasil penelitian terkait dipublikasikan di Optics Letters dengan judul "Penguat serat silikat yang didoping Er di pita-L dengan penguatan datar".
Perkembangan pesat big data dan kecerdasan buatan telah mengedepankan persyaratan yang lebih tinggi untuk kapasitas multiplexer pembagian panjang gelombang padat (DWDM) dalam sistem komunikasi optik generasi berikutnya. Dibandingkan dengan penguat serat terdoping erbium (EDFA) pita-C yang dikembangkan secara matang (1530-1565 nm), EDFA pita-L (1565-1625 nm) telah menjadi generasi baru produk komunikasi optik yang memperluas kapasitas. Namun, pengembangan EDFA pita-L menghadapi kesulitan dan tantangan: penguatan serat terdoping Er dibatasi oleh penampang emisi gelombang panjang yang rendah dan penyerapan keadaan tereksitasi yang parah, sehingga menghasilkan penguatan kecil pada panjang gelombang lebih besar dari 1600 nm. Oleh karena itu, cara meningkatkan penguatan panjang gelombang panjang dari bahan serat terdoping Er merupakan masalah ilmiah utama yang perlu dipecahkan untuk penguat pita lebar pita-L saat ini.
Tim peneliti mengusulkan skema baru metode modulasi kekuatan medan ion mikroskopis untuk peningkatan penguatan dan pembentukan spektral ion Er dalam matriks serat silikat. Kelayakan serat silikat sebagai matriks peningkatan penguatan panjang gelombang panjang untuk ion Er dikonfirmasi baik secara teoritis maupun eksperimental. Skema tersebut memperoleh efek menguntungkan dari peningkatan penguatan pita-L yang signifikan dan pengoptimalan kerataan penguatan pada serat silikat yang didoping Er. Sementara itu, dengan mengadopsi skema semua serat dari penyambungan fusi serat heterogen, hanya menggunakan serat silikat 1,5 m, koefisien penguatan pada panjang gelombang terpanjang 1625 nm di pita-L adalah 4,7 dB/m, yang lebih baik daripada serat kuarsa sebesar {{10}}.3 dB/m. Selain itu, kerataan penguatan serat ini di pita-L adalah 0,8 dB, yang lebih baik daripada serat kuarsa sebesar 5 dB. Dibandingkan dengan serat kuarsa, serat ini memiliki konsentrasi doping yang tinggi, masa pakai yang pendek, dan koefisien penguatan yang besar, yang memberikan dukungan material utama untuk EDFA pita-L generasi baru.
Pekerjaan ini didukung oleh Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional Tiongkok dan Program Kunci Nasional.
Gambar 1. Penguatan pita L serat silikat yang didoping Er
