Erbium katkılı fiber amplifikatör: zayıflama olmadan sinyalin iletilmesi

Erbium, periyodik tablodaki 68. eleman.

er

 

Keşfierbiumbükülmeler ve dönüşlerle doludur. 1787'de, İsveç'in Stockholm kentinden 1,6 kilometre uzaklıktaki küçük Itby kasabasında, Keşfin yerine göre Yttrium Earth adlı siyah bir taşta yeni bir nadir toprak keşfedildi. Fransız Devrimi'nden sonra kimyager Mossander, Elemental'i azaltmak için yeni geliştirilen teknolojiyi kullandıitriyumYttrium Earth'ten. Bu noktada, insanlar Yttrium Earth'un “tek bir bileşen” olmadığını fark ettiler ve iki oksit daha buldu: pembe olana denirerbium oksitve açık mor olana terbiyum oksit denir. 1843'te Mossander Erbium'u keşfetti veterbiyumancak bulunan iki maddenin saf olduğuna ve muhtemelen diğer maddelerle karıştırıldığına inanmadı. Sonraki on yıllarda, insanlar yavaş yavaş içinde karışık birçok element olduğunu keşfettiler ve yavaş yavaş Erbium ve Terbium'un yanı sıra diğer lantanid metal elemanlarını buldular.

Erbium çalışması keşfi kadar pürüzsüz değildi. Maussand 1843'te pembe erbium oksit keşfetse de, 1934'e kadar saf örnekler yoktu.erbium metalsaflaştırma yöntemlerinde sürekli iyileşme nedeniyle çıkarıldı. Isıtma ve saflaştırarakerbium klorürVe potasyum, insanlar metal potasyum tarafından erbium azalmasını sağladılar. Buna rağmen, erbiumun özellikleri diğer lantanid metal elementlerine çok benzer, bu da manyetizma, sürtünme enerjisi ve kıvılcım üretimi gibi ilgili araştırmalarda yaklaşık 50 yıllık durgunluk ile sonuçlanır. 1959'a kadar, ortaya çıkan optik alanlarda erbium atomlarının özel 4F katman elektronik yapısının uygulanmasıyla Erbium dikkat çekti ve çok sayıda erbium uygulaması geliştirildi.

Erbium, gümüş beyaz, yumuşak bir dokuya sahiptir ve sadece mutlak sıfırın yakınında güçlü ferromanyetizma sergiler. Bir süper iletkendir ve oda sıcaklığında hava ve su ile yavaşça oksitlenir.Erbium oksitporselen endüstrisinde yaygın olarak kullanılan gül kırmızı bir renktir ve iyi bir sırdır. Erbium volkanik kayalarda yoğunlaşır ve Güney Çin'de büyük ölçekli mineral yataklarına sahiptir.

Erbium olağanüstü optik özelliklere sahiptir ve kızılötesi görünür ışığa dönüştürebilir, bu da onu kızılötesi dedektörler ve gece görüş cihazları yapmak için mükemmel bir malzeme haline getirir. Ayrıca, foton tespitinde, katıdaki spesifik iyon uyarma seviyeleri boyunca sürekli olarak emebilen ve daha sonra bir foton dedektörü oluşturmak için bu fotonları tespit edip sayabilen, foton tespitinde yetenekli bir araçtır. Bununla birlikte, fotonların üç değerlikli erbium iyonları tarafından doğrudan emiliminin etkinliği yüksek değildi. Bilim adamları 1966 yılına kadar, yardımcı iyonlar aracılığıyla optik sinyalleri dolaylı olarak yakalayarak ve daha sonra enerji Erbium'a aktararak erbium lazerleri geliştirmedi.

Erbium lazer prensibi Holmium lazerinin prensibidir, ancak enerjisi Holmium lazerden çok daha düşüktür. Yumuşak dokuyu kesmek için 2940 nanometre dalga boyuna sahip bir erbium lazeri kullanılabilir. Orta kızılötesi bölgedeki bu tip lazer zayıf penetrasyon yeteneğine sahip olsa da, insan dokularında nemle hızla emilebilir ve daha az enerji ile iyi sonuçlar elde edilebilir. Hızlı yara iyileşmesi sağlayarak yumuşak dokuları ince kesebilir, öğütebilir ve çıkarabilir. Ağız boşluğu, beyaz katarakt, güzellik, yara izi çıkarma ve kırışıklık çıkarma gibi lazer ameliyatlarında yaygın olarak kullanılır.

1985 yılında, İngiltere'deki Southampton Üniversitesi ve Japonya'daki Northeastern Üniversitesi, Erbium katkılı bir fiber amplifikatör başarıyla geliştirdi. Günümüzde, Hubei Eyaleti, Wuhan'daki Wuhan Optics Valley, bu Erbium katkılı lif amplifikatörünü bağımsız olarak üretebilir ve Kuzey Amerika, Avrupa ve diğer yerlere ihraç edebilir. Bu uygulama, fiber optik iletişimin en büyük icatlarından biridir, erbiumun belirli bir kısmı katıldığı sürece, iletişim sistemlerindeki optik sinyallerin kaybını telafi edebilir. Bu amplifikatör şu anda fiber optik iletişimde en yaygın kullanılan cihazdır ve optik sinyalleri zayıflamadan iletebilir.


Gönderme Zamanı: Ağu-16-2023