एर्बियम डोपेड फाइबर एम्पलीफायर: क्षीणन बिना सिग्नल प्रसारण

एर्बियम, आवधिक तालिकाको 68 औं तत्व।

को खोजएर्बियमट्विस्ट र टर्न भरिएको छ। 1787 मा, स्वीडेनको स्टकहोमबाट 1.6 किलोमिटर टाढा रहेको सानो शहर इटबीमा, खोजको स्थान अनुसार कालो ढुङ्गामा एउटा नयाँ दुर्लभ पृथ्वी फेला परेको थियो, जसको नाम yttrium Earth राखिएको थियो। फ्रान्सेली क्रान्ति पछि, रसायनज्ञ मोसान्डरले मौलिक कम गर्न नयाँ विकसित प्रविधि प्रयोग गरेyttriumyttrium पृथ्वीबाट। यस बिन्दुमा, मानिसहरूले महसुस गरे कि yttrium पृथ्वी "एकल घटक" होइन र दुई अन्य अक्साइडहरू फेला पारे: गुलाबी एक भनिन्छ।एर्बियम अक्साइडर हल्का बैजनी रंगलाई टर्बियम अक्साइड भनिन्छ। 1843 मा, मोसान्डरले एर्बियम पत्ता लगाएटर्बियम, तर फेला परेका दुई पदार्थहरू शुद्ध र सम्भवतः अन्य पदार्थहरूसँग मिसिएको थियो भन्ने कुरामा उनले विश्वास गरेनन्। त्यसपछिका दशकहरूमा, मानिसहरूले बिस्तारै पत्ता लगाए कि त्यहाँ वास्तवमा धेरै तत्वहरू मिसिएका थिए, र बिस्तारै अर्बियम र टर्बियम बाहेक अन्य ल्यान्थानाइड धातु तत्वहरू फेला पारे।

अर्बियमको अध्ययन यसको खोज जत्तिकै सहज थिएन। सन् १८४३ मा माउसेन्डले गुलाबी एर्बियम अक्साइड पत्ता लगाए पनि सन् १९३४ सम्म यसको शुद्ध नमूनाहरू थिएनन्।एर्बियम धातुशुद्धीकरण विधिहरूमा निरन्तर सुधारको कारण निकालिएको थियो। तताएर र शुद्धीकरण गरेरएर्बियम क्लोराइडर पोटासियम, मानिसहरूले धातु पोटासियम द्वारा एर्बियमको कमी हासिल गरेका छन्। तैपनि, एर्बियमको गुणहरू अन्य ल्यान्थानाइड धातु तत्वहरूसँग धेरै समान छन्, जसको परिणामस्वरूप सम्बन्धित अनुसन्धानमा लगभग 50 वर्षको स्थिरता, जस्तै चुम्बकत्व, घर्षण ऊर्जा, र स्पार्क उत्पादन। 1959 सम्म, उदीयमान अप्टिकल क्षेत्रहरूमा एर्बियम परमाणुहरूको विशेष 4f लेयर इलेक्ट्रोनिक संरचनाको प्रयोगको साथ, एर्बियमले ध्यान प्राप्त गर्यो र एर्बियमको बहुविध अनुप्रयोगहरू विकास गरियो।

एर्बियम, चाँदीको सेतो, नरम बनावट छ र केवल पूर्ण शून्य नजिक बलियो फेरोमॅग्नेटिज्म प्रदर्शन गर्दछ। यो एक सुपरकन्डक्टर हो र बिस्तारै कोठाको तापक्रममा हावा र पानी द्वारा अक्सिडाइज हुन्छ।एर्बियम अक्साइडएक गुलाब रातो रङ हो जुन सामान्यतया पोर्सिलेन उद्योगमा प्रयोग गरिन्छ र राम्रो ग्लेज हो। एर्बियम ज्वालामुखी चट्टानहरूमा केन्द्रित छ र दक्षिणी चीनमा ठूलो मात्रामा खनिज भण्डारहरू छन्।

एर्बियममा उत्कृष्ट अप्टिकल गुणहरू छन् र यसले इन्फ्रारेडलाई दृश्य प्रकाशमा रूपान्तरण गर्न सक्छ, यसलाई इन्फ्रारेड डिटेक्टरहरू र रात्रि दृष्टि उपकरणहरू बनाउनको लागि उत्तम सामग्री बनाउँछ। यो फोटान पत्ता लगाउने एक कुशल उपकरण पनि हो, ठोसमा विशिष्ट आयन उत्तेजना स्तरहरू मार्फत लगातार फोटानहरू अवशोषित गर्न सक्षम छ, र त्यसपछि फोटोन डिटेक्टर सिर्जना गर्न यी फोटोनहरू पत्ता लगाउन र गणना गर्न सक्षम छ। यद्यपि, ट्राइभ्यालेन्ट एर्बियम आयनहरूद्वारा फोटोनको प्रत्यक्ष अवशोषणको दक्षता उच्च थिएन। यो 1966 सम्म थिएन कि वैज्ञानिकहरूले अप्रत्यक्ष रूपमा सहायक आयनहरू मार्फत अप्टिकल संकेतहरू कब्जा गरेर र त्यसपछि ऊर्जालाई एर्बियममा हस्तान्तरण गरेर एर्बियम लेजरहरू विकास गरे।

एर्बियम लेजरको सिद्धान्त होल्मियम लेजरको जस्तै छ, तर यसको ऊर्जा होल्मियम लेजरको भन्दा धेरै कम छ। 2940 न्यानोमिटरको तरंग लम्बाइको एर्बियम लेजर नरम ऊतक काट्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। यद्यपि मध्य इन्फ्रारेड क्षेत्रमा यस प्रकारको लेजरको प्रवेश क्षमता कमजोर छ, यसले मानव तन्तुहरूमा नमीले तुरुन्तै अवशोषित गर्न सक्छ, कम ऊर्जामा राम्रो परिणामहरू प्राप्त गर्दछ। यसले घाउलाई छिटो निको पार्ने गरी नरम तन्तुहरूलाई राम्ररी काट्न, पीस गर्न र हटाउन सक्छ। यो मौखिक गुहा, सेतो मोतियाबिंद, सौन्दर्य, दाग हटाउने, र चाउरी हटाउने जस्ता लेजर सर्जरीहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

1985 मा, यूकेको साउथह्याम्प्टन विश्वविद्यालय र जापानको उत्तरपूर्वी विश्वविद्यालयले सफलतापूर्वक एर्बियम-डोपेड फाइबर एम्पलीफायर विकास गर्यो। आजकल, चीनको हुबेई प्रान्तको वुहानको वुहान अप्टिक्स भ्यालीले स्वतन्त्र रूपमा यो एर्बियम-डोपड फाइबर एम्पलीफायर उत्पादन गर्न र उत्तर अमेरिका, युरोप र अन्य ठाउँहरूमा निर्यात गर्न सक्षम छ। यो अनुप्रयोग फाइबर अप्टिक संचारमा सबैभन्दा ठूलो आविष्कारहरू मध्ये एक हो, जबसम्म एर्बियमको एक निश्चित अनुपात डोप गरिएको छ, यसले सञ्चार प्रणालीहरूमा अप्टिकल संकेतहरूको क्षतिको लागि क्षतिपूर्ति गर्न सक्छ। यो एम्पलीफायर हाल फाइबर अप्टिक कम्युनिकेसनमा सबैभन्दा धेरै प्रयोग हुने यन्त्र हो, कमजोर नभइकन अप्टिकल सिग्नलहरू प्रसारण गर्न सक्षम छ।