| عنوان فارسی مقاله: | توسعه آمپلی فایرهای فیبر دوپینگ شده با خاکهای نادر برای سیستم ارتباط از راه دور WDM (مولتی پلکس تقسیم طول موج پهن باند) |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Development of Rare-Earth Doped Fiber Amplifiers for Broad Band Wavelength-Division-Multiplexing Telecommunication |
| دانلود مقاله انگلیسی: | برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf اینجا کلیک نمائید |
| سال انتشار | 2005 |
| تعداد صفحات مقاله انگلیسی | 12 صفحه |
| تعداد صفحات ترجمه مقاله | 16 صفحه |
| مجله | مجله فوتونیک بر اساس ادغام و القای طول موج |
| دانشگاه | دانشکده تحصیلات تکمیلی مطالعات زیست محیطی دانشگاه کیوتو کشور ژاپن |
| کلمات کلیدی | آمپلی فایرنوری، خاک نادر، شیشه، اربیم، تولیم، فیبر نوری، مخابرات |
| نشریه | IPAP |
فهرست مطالب:
چکیده
۱ مقدمه
۲ پیشینه
۳ شیشه های Sb2O2 دوپینگ شده با Er
۱ ۳ آماده سازی و توصیف مشخصات
۲ ۳ خصوصیات شیشه و طیف بینی یونهای خاک نادر
۳ ۳ ساختار محلی یونهای خاک نادر در شیشه Sb2O2
۴ ۳ خواستگاه و مبدا محیط غیر سیلیکات
۴ مواد اصلی برای آمپلی فایر باند U
۱ ۴ کاندیدهای خاک های نادربرای گسیل ۱٫۶
۲ ۴ آیا ما واقعاً طیف های Er3+ را می شناسیم؟
۳ ۴ انتشار خط در موادسرامیکی شیشه ای ER:YAG
۵ شیشه های دوپینگ شده با Tm برای آمپلی فایر باند S
۱ ۵ گذرهای نوری در یون TM3+
۲ ۵ آماده سازی شیشه و اندازه گیریها
۳ ۵ طیف بینی (اسپکتروسکوپی) شیشه دوپینگ شده به صورت مجزا
۱ ۳ ۵ طیف های فلورسانس
۲ ۳ ۵ آنالیز Judd و بازده کوانتومی در تلوریت
۳ ۳ ۵ وابستگی غلظت گسیل (انتشار)
۴ ۳ ۵ وابستگی دمایی طیف ها
۴ ۵ اثر دوپینگ مشترک Ho, Tb, Eu
۶ نتایج
بخشی از ترجمه:
مقدمه
به خاطر افزایش سریع ترافیک اطلاعاتی و نیاز به شبکه های انعطاف پذیر، نیاز فوری به آمپلی فایرهای نوری با طیف بهره تخت و پهن در پنجره مخابرات در سیستم شبکه WDM می باشد. بعد از اختراع آمپلی فایر فیبر دوپینگ شده با Er (EDFA) ، انواع و اقسام وسایل آمپلی فایر به منظور عریض نمودن پهنای باند مخابراتی در شبکه WDM توسعه یافته است. آمپلی فایرهای فیبر فلورید دوپینگ شده با Tm3+ و Pr3+ به ترتیب برای کاربردهای باند O و S شکل توسعه یافته اند. پایایی و قابلیت اعتماد بلند مدت فیبرهای فلورید هنوز هم یک مسئله مهم برای کاربرد و استفاده عملی می باشد. آمپلی فایر رامان تشکیل شده از فیبر سیلیس متداول نیز در سیستم WDM کاربرد دارد که نیاز به بهره کوچک در رنج طول موج زیاد دارد. رنج بهره و پهنای باند را از طریق طول موج و پیکره بندی پمپ ها می توان کنترل نمود. اما، قدرت پمپ مورد نیاز در مقایسه با آمپلی فایرهای فیبر دوپینگ شده با خاک نادر بسیار بالا می باشد. آمپلی فایرهای دوپینگ شده با خاک نادر به خاطر بازده و کارایی تبدیل توان و نیروی بالایشان ، در سیستم واقعی کاربرد دارند. بخش کثیری از EDFA استفاده شده در حال حاضر از جنس فایبرگلاس بر مبنای سیلیس می باشد که یونهای دوپینگ شده Er3+ باند گسیل باریکی در ۱٫۵۵ نشان می دهند که این مسئله موجب شکل گیری طیف بهره محدودی می شود. بعد از گزارش طیف های پهن، موری از عملکرد عالی EDFA بر مبنای تلوریت خبر داد که بهره ای به عرض ۸۰ حول ۴٫۵۳ نشان می دهد. به منظور افزایش کانال ها وارتقاء عملکرد شبکه WDM ، تحقیق و پژوهش در مورد ماده ای با طیف بهره پهن تر، مهم می باشد.
بخشی از مقاله انگلیسی:
Introduction
Due to rapid increase of information traffic and the needfor flexible networks, there exists urgent demand foroptical amplifiers with a wide and flat gain spectrum in thetelecommunication window, to be used in the wavelengthdivision-multiplexing (WDM) network system1). Afterthe invention of the Er-doped fiber amplifier (EDFA),various types of amplifier devices have been developed inorder to broaden the telecommunication bandwidth in theWDM network[P1]. Tm3+-doped and Pr3+-doped fluoridefiber amplifiers have been developed for the S-band andO-band applications, respectively. Long-term reliabilityof fluoride fibers is still an issue for practical use[P2]. TheRaman amplifier composed of conventional silica fiber isalso becoming practical use in WDM system that requiressmall gain (~10dB) in broad wavelength range. The gainrange and bandwidth can be controlled by the wavelengthand configuration of pumps. However, the pump powerrequired is very high compared with the rare-earth dopedfiber amplifiers. Still the rare earth doped amplifiers canbe promising in the practical system due to their highpower conversion efficiency. Most of the EDFA utilized at present is made of silicabasedglass fiber, where doped Er3+ ions show narrowemission band at 1.55?m resulting in narrow gain spectra.Following the report of wide spectra2), Mori reportedexcellent performance of a tellurite based EDFA3), whichshows 80nm-wide gain around 1.53 ~ 1.61?m. In orderto increase the channels and to improve the performance ofWDMn etwork, it is important to investigate a materialwith wider gain spectra. We have reported that theBi2O3-based borosilicate glass showed broad emissionspectra of the 1.55?m transition and large ?6 of Er3+ ion4).In 2001, a group of Corning reported the MCS (multicomponent silicate) glass containing Sb2O3, which showswider gain than the glasses5). The important factordominating the cross section and its bandwidth is theJudd-Ofelt ?6 parameter of Er3+ ions6) as well as therefractive index. We also reported a strong correlationbetween the ?6 and the ionicity of Er-ligand bond invarious glasses and its origin7,8). Therefore, it isinteresting to investigate glass systems giving ionic ligandfields, which would attain a large ?6.In the first part of this paper, we report the opticalproperties of the oxide glass based on Sb2O3, in which Er3+ions show very broad emission and the local structure ofrare-earth ion in this glass. In the second part, possibilityof U-band amplifier based on oxide glass ceramics isdiscussed and an example of Er:YAG glass ceramics ispresented. The origin of energy level splitting of 2S+1LJmultiplets of rare earth ions should be considered forspectral design. In the third part, we report spectroscopicstudies on Tm-doped oxide glasses for an S-bandamplifier[P21]. At present, a fluoride fiber based TDFA ispractically developed for S+-band amplifier. However,the chemical durability, long-term reliability of fluoridefiber is an issue to be solved. Also, the gain spectrum ofTm-doped fluoride fiber is a little bit narrow and there BackgroundOptically or magnetically active rare earth (RE) ions arecharacterized by their 4f electrons in seven 4f-orbitals. Inaddition to the most stable electronic configurations(ground state), various configurations with excited higherenergy are possible in the thirteen RE ions from Ce3+ toYb3+ ion.
| عنوان فارسی مقاله: | توسعه آمپلی فایرهای فیبر دوپینگ شده با خاکهای نادر برای سیستم مخابراتی WDM (مولتی پلکس تقسیم طول موج پهن باند) |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Development of Rare-Earth Doped Fiber Amplifiers for Broad Band Wavelength-Division-Multiplexing Telecommunication |
