एर्बियम डोपेड फाइबर एम्पलीफायर: बिना किसी क्षीणन के सिग्नल को प्रसारित करना

एर्बियम, आवर्त सारणी में 68 वां तत्व।

की खोजएर्बियमट्विस्ट और टर्न से भरा है। 1787 में, Itby के छोटे से शहर में, स्टॉकहोम, स्वीडन से 1.6 किलोमीटर दूर, एक नई दुर्लभ पृथ्वी की खोज एक काले पत्थर में की गई थी, जिसका नाम yttrium पृथ्वी है जो खोज के स्थान के अनुसार है। फ्रांसीसी क्रांति के बाद, केमिस्ट मोसेंडर ने मौलिक को कम करने के लिए नई विकसित तकनीक का उपयोग कियाyttriumYttrium पृथ्वी से। इस बिंदु पर, लोगों ने महसूस किया कि Yttrium पृथ्वी एक "एकल घटक" नहीं है और दो अन्य ऑक्साइड मिले: गुलाबी को एक कहा जाता हैएर्बियम ऑक्साइड, और हल्के बैंगनी को टेरबियम ऑक्साइड कहा जाता है। 1843 में, मोसेंडर ने एर्बियम की खोज की औरटर्बियम, लेकिन उन्हें विश्वास नहीं था कि पाए गए दो पदार्थ शुद्ध थे और संभवतः अन्य पदार्थों के साथ मिश्रित थे। अगले दशकों में, लोगों ने धीरे -धीरे पता लगाया कि वास्तव में इसमें कई तत्व मिश्रित थे, और धीरे -धीरे एरबियम और टेरबियम के अलावा अन्य लैंथेनाइड धातु तत्वों को पाया।

एर्बियम का अध्ययन इसकी खोज के रूप में चिकनी नहीं था। हालांकि मौसंद ने 1843 में गुलाबी एरबियम ऑक्साइड की खोज की, यह 1934 तक नहीं था कि शुद्ध नमूनेएर्बियम धातुशुद्धिकरण विधियों में निरंतर सुधार के कारण निकाला गया। गर्म और शुद्ध करकेएर्बियम क्लोराइडऔर पोटेशियम, लोगों ने धातु पोटेशियम द्वारा एर्बियम की कमी हासिल की है। फिर भी, एर्बियम के गुण अन्य लैंथेनाइड धातु तत्वों के समान हैं, जिसके परिणामस्वरूप संबंधित अनुसंधान में लगभग 50 साल का ठहराव होता है, जैसे कि चुंबकत्व, घर्षण ऊर्जा और स्पार्क पीढ़ी। 1959 तक, उभरते ऑप्टिकल क्षेत्रों में एर्बियम परमाणुओं की विशेष 4F लेयर इलेक्ट्रॉनिक संरचना के आवेदन के साथ, एरबियम ने ध्यान आकर्षित किया और एर्बियम के कई अनुप्रयोग विकसित किए गए।

एर्बियम, सिल्वर व्हाइट, एक नरम बनावट है और केवल पूर्ण शून्य के पास मजबूत फेरोमैग्नेटिज्म प्रदर्शित करता है। यह एक सुपरकंडक्टर है और धीरे -धीरे कमरे के तापमान पर हवा और पानी द्वारा ऑक्सीकृत होता है।एर्बियम ऑक्साइडएक गुलाब लाल रंग है जो आमतौर पर चीनी मिट्टी के बरतन उद्योग में उपयोग किया जाता है और एक अच्छा शीशे का आवरण है। एर्बियम ज्वालामुखी चट्टानों में केंद्रित है और दक्षिणी चीन में बड़े पैमाने पर खनिज जमा है।

एर्बियम में बकाया ऑप्टिकल गुण हैं और इन्फ्रारेड को दृश्यमान प्रकाश में बदल सकते हैं, जिससे यह इन्फ्रारेड डिटेक्टर और नाइट विजन डिवाइस बनाने के लिए सही सामग्री बन जाता है। यह फोटॉन का पता लगाने में एक कुशल उपकरण भी है, जो ठोस में विशिष्ट आयन उत्तेजना स्तरों के माध्यम से फोटॉन को लगातार अवशोषित करने में सक्षम है, और फिर फोटॉन डिटेक्टर बनाने के लिए इन फोटॉन का पता लगाने और गिनने में सक्षम है। हालांकि, ट्राइवलेंट एर्बियम आयनों द्वारा फोटॉनों के प्रत्यक्ष अवशोषण की दक्षता अधिक नहीं थी। यह 1966 तक नहीं था कि वैज्ञानिकों ने सहायक आयनों के माध्यम से अप्रत्यक्ष रूप से ऑप्टिकल संकेतों को कैप्चर करके और फिर ऊर्जा को एरबियम में स्थानांतरित करके एर्बियम लेज़रों को विकसित किया।

एर्बियम लेजर का सिद्धांत होल्मियम लेजर के समान है, लेकिन इसकी ऊर्जा होल्मियम लेजर की तुलना में बहुत कम है। 2940 नैनोमीटर की तरंग दैर्ध्य के साथ एक एर्बियम लेजर का उपयोग नरम ऊतक को काटने के लिए किया जा सकता है। यद्यपि मध्य इन्फ्रारेड क्षेत्र में इस प्रकार के लेजर में खराब पैठ की क्षमता होती है, लेकिन इसे मानव ऊतकों में नमी द्वारा जल्दी से अवशोषित किया जा सकता है, कम ऊर्जा के साथ अच्छे परिणाम प्राप्त करते हैं। यह तेजी से काट सकता है, पीस सकता है, और नरम ऊतकों को हटा सकता है, तेजी से घाव भरने को प्राप्त कर सकता है। इसका व्यापक रूप से लेजर सर्जरी जैसे मौखिक गुहा, सफेद मोतियाबिंद, सौंदर्य, निशान हटाने और झुर्रियों को हटाने में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

1985 में, जापान में यूके और नॉर्थईस्टर्न यूनिवर्सिटी में साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय ने सफलतापूर्वक एक एर्बियम-डोपेड फाइबर एम्पलीफायर विकसित किया। आजकल, वुहान, वुहान, हुबेई प्रांत में वुहान ऑप्टिक्स घाटी, चीन स्वतंत्र रूप से इस एर्बियम-डोपेड फाइबर एम्पलीफायर का उत्पादन करने और इसे उत्तरी अमेरिका, यूरोप और अन्य स्थानों पर निर्यात करने में सक्षम है। यह एप्लिकेशन फाइबर ऑप्टिक संचार में सबसे महान आविष्कारों में से एक है, जब तक कि एर्बियम का एक निश्चित अनुपात डोप किया जाता है, यह संचार प्रणालियों में ऑप्टिकल संकेतों के नुकसान की भरपाई कर सकता है। यह एम्पलीफायर वर्तमान में फाइबर ऑप्टिक संचार में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला उपकरण है, जो कमजोर होने के बिना ऑप्टिकल संकेतों को प्रसारित करने में सक्षम है।