Ученые РАН разработали новый оптоволоконный усилитель с использованием висмута

Исследователи из Института общей физики и Института химии высокочистых веществ РАН создали прорывное устройство размером с ноутбук, которое может значительно повысить эффективность передачи данных по оптоволоконным сетям.

Ключевым элементом инновационной разработки стало внедрение висмута вместо традиционного эрбия в составе усилителя. Выбор висмута обусловлен его уникальными характеристиками люминесценции в ближнем инфракрасном спектре, что делает его идеальным для телекоммуникационных линий связи.

Ученые разработали «сердцевину» из диоксида кремния, заполнив её слоями фосфоросиликатного и германосиликатного стекла с висмутом. Этот метод позволил получить световоды, которые успешно послужили основой для создания новых усилителей.

На практике работа оптоволоконного кабеля с новым усилителем была проверена с использованием излучения светодиодного лазера. Результаты показали, что устройство способно усиливать сигнал с длинами волн от 1250 до 1500 нанометров, охватывающим рекордную полосу пропускания в 250 нанометров. Это позволяет теоретически передавать в пять раз больше данных в секунду по сравнению с обычными оптоволоконными кабелями.

Руководитель проекта Андрей Умников, кандидат химических наук, отметил, что в будущем планируется дальнейшее детальное исследование таких усилителей и улучшение характеристик современных оптоволоконных кабелей. Конечной целью является создание мощных лазеров и усилителей для сетей связи нового поколения.

Данная разработка, поддержанная грантом Российского научного фонда, может стать важным шагом в развитии телекоммуникационных технологий. Использование оптических усилителей уже значительно повысило скорость передачи данных за последние 10 лет, и новая технология обещает обеспечить следующий значительный прорыв в данной области.

]]>