Erbium katkılı fiber amplifikatör: sinyali zayıflamadan iletme

Erbiyumperiyodik tablonun 68. elementidir.

yani

 

Keşfierbiyumdönemeçlerle ve dönüşlerle doludur. 1787 yılında İsveç'in Stockholm kentine 1,6 kilometre uzaklıktaki küçük Itby kasabasında, keşif yerine göre itriyum toprağı adı verilen siyah bir taş içinde yeni bir nadir toprak keşfedildi. Fransız Devrimi'nden sonra kimyager Mossander, elementleri azaltmak için yeni geliştirilen teknolojiyi kullandı.itriyumitriyum toprağından. Bu noktada insanlar itriyum toprağının “tek bileşenli” olmadığını anladılar ve iki oksit daha buldular: pembe olana denirerbiyum oksitve açık mor olana terbiyum oksit denir. 1843 yılında Mossander erbiyumu keşfetti veterbiyumancak bulunan iki maddenin saf olduğuna ve muhtemelen başka maddelerle karışmış olduğuna inanmıyordu. Sonraki yıllarda insanlar yavaş yavaş içinde pek çok elementin karıştığını keşfettiler ve yavaş yavaş erbiyum ve terbiyumun yanı sıra diğer lantanit metal elementlerini de buldular.

Erbiyumun incelenmesi, keşfi kadar sorunsuz değildi. Maussand 1843'te pembe erbiyum oksidi keşfetmesine rağmen, 1934'e kadar saf örnekleri bulunamamıştır.erbiyum metaliSaflaştırma yöntemlerindeki sürekli iyileştirme nedeniyle ekstrakte edildi. Isıtarak ve arındırarakerbiyum klorürve potasyum, insanlar erbiyumun metal potasyumla indirgenmesini başardılar. Öyle olsa bile, erbiyumun özellikleri diğer lantanit metal elementlerine çok benziyor ve bu da manyetizma, sürtünme enerjisi ve kıvılcım oluşumu gibi ilgili araştırmalarda yaklaşık 50 yıllık bir durgunluğa neden oluyor. 1959 yılına kadar erbiyum atomlarının özel 4f katmanlı elektronik yapısının yeni ortaya çıkan optik alanlarda uygulanmasıyla erbiyum ilgi görmüş ve erbiyumun birden fazla uygulaması geliştirilmiştir.

Gümüş beyazı Erbiyum, yumuşak bir dokuya sahiptir ve yalnızca mutlak sıfıra yakın güçlü ferromanyetizma sergiler. Süper iletkendir ve oda sıcaklığında hava ve su ile yavaşça oksitlenir.Erbiyum oksitPorselen sektöründe yaygın olarak kullanılan gül kırmızısı renginde olup iyi bir sırdır. Erbiyum volkanik kayalarda yoğunlaşmıştır ve güney Çin'de büyük ölçekli maden yataklarına sahiptir.

Erbium olağanüstü optik özelliklere sahiptir ve kızılötesini görünür ışığa dönüştürebilir, bu da onu kızılötesi dedektörler ve gece görüş cihazları yapmak için mükemmel bir malzeme haline getirir. Aynı zamanda, foton tespitinde, katıdaki belirli iyon uyarım seviyeleri yoluyla fotonları sürekli olarak absorbe edebilen ve daha sonra bir foton dedektörü oluşturmak için bu fotonları tespit edip sayabilen, yetenekli bir araçtır. Ancak fotonların üç değerlikli erbiyum iyonları tarafından doğrudan soğurulmasının verimliliği yüksek değildi. Bilim adamlarının yardımcı iyonlar yoluyla optik sinyalleri dolaylı olarak yakalayıp ardından enerjiyi erbiyuma aktararak erbiyum lazerlerini geliştirmeleri ancak 1966 yılına kadar mümkün oldu.

Erbiyum lazerin çalışma prensibi holmiyum lazere benzer ancak enerjisi holmiyum lazere göre çok daha düşüktür. Yumuşak dokuyu kesmek için 2940 nanometre dalga boyuna sahip bir erbiyum lazer kullanılabilir. Orta kızılötesi bölgedeki bu lazer tipinin penetrasyon yeteneği zayıf olsa da insan dokularındaki nem tarafından hızla emilebiliyor ve daha az enerjiyle iyi sonuçlar elde edilebiliyor. Yumuşak dokuları ince bir şekilde kesebilir, öğütebilir ve çıkarabilir, böylece hızlı yara iyileşmesi sağlar. Ağız boşluğu, beyaz katarakt, güzellik, yara izi giderme, kırışıklık giderme gibi lazer ameliyatlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

1985 yılında İngiltere'deki Southampton Üniversitesi ve Japonya'daki Northeastern Üniversitesi, erbiyum katkılı bir fiber amplifikatörü başarıyla geliştirdi. Günümüzde Çin'in Hubei Eyaleti, Wuhan'daki Wuhan Optik Vadisi, bu erbiyum katkılı fiber amplifikatörü bağımsız olarak üretebiliyor ve bunu Kuzey Amerika, Avrupa ve diğer yerlere ihraç edebiliyor. Bu uygulama fiber optik iletişimdeki en büyük buluşlardan biridir, belirli bir oranda erbiyum katkılandığı sürece iletişim sistemlerindeki optik sinyal kayıplarını telafi edebilmektedir. Bu amplifikatör şu anda fiber optik iletişimde en yaygın kullanılan cihazdır ve optik sinyalleri zayıflamadan iletebilmektedir.


Gönderim zamanı: Ağu-16-2023