Development and Assessment of the New Generation Rare-Earth Doped Optical Fiber Amplifiers

Telekomunikāciju nozares strauja attīstība un pārraidāmo datu apjoma pieaugums rada nepieciešamību palielināt viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmas (WDM) kanālu skaitu, kā arī lietderīgāk izmantot šobrīd sakaru sistēmās pieejamo viļņa garumu diapazonu. Mūsdienu modernajās šķiedru optikas pārraides sistēmās pārsvarā tiek pielietoti ar erbiju leģētas optiskās šķiedras pastiprinātāji (EDFA), kuri darbojas WDM sistēmu C frekvenču joslā (1530 nm–1565 nm). Komerciālajās sakaru sistēmās tie lielākoties ir veidoti uz silīcija šķiedras bāzes, kur erbija (Er3+) joniem pie 1550 nm raksturīgs ierobežots stimulētās emisijas joslas platums. Šādu pastiprinātāju trokšņa faktors un pastiprinājuma efektivitāte ļauj secināt, ka tipveida EDFA iespējas ir ierobežotas. Tas nozīmē, ka ir nepieciešami jauni risinājumi, kas nodrošinātu iespēju paplašināt optisko pastiprinātāju caurlaides joslu un iegūt lielākas izejas jaudas. Viens no šādiem risinājumiem ir vērsts uz materiālu ar plašāku pastiprinājuma spektru izpēti. Promocijas darbā ar šķērsnobīdes metodi ir novērtēts erbija un iterbija leģētu optisko šķiedru efektīvais laukums, kā arī izpētīta dažāda garuma leģētu šķiedru izmantošanas iespēja optisko pastiprinātāju efektivitātes uzlabošanā. Pētījumu rezultātā ir sekmīgi realizēts kombinētais optiskais pastiprinātājs, kas dod iespēju paplašināt erbija pastiprinājuma joslu no 47 nm līdz 82 nm. Promocijas darbā atspoguļoti pabeigtu pētījumu rezultāti, kas ļauj novērtēt ar retzemju elementiem leģēto optisko šķiedru fizikālos parametrus un to pielietošanas iespējas optisko pastiprinātāju izveidē.