ఎర్బియం డోప్డ్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్: అటెన్యుయేషన్ లేకుండా సిగ్నల్‌ను ప్రసారం చేయడం

ఎర్బియం, ఆవర్తన పట్టికలో 68వ మూలకం.

ఆవిష్కరణఎర్బియంఇది మలుపులు మరియు మలుపులతో నిండి ఉంది. 1787లో, స్వీడన్‌లోని స్టాక్‌హోమ్ నుండి 1.6 కిలోమీటర్ల దూరంలో ఉన్న ఇట్బై అనే చిన్న పట్టణంలో, ఒక నల్ల రాయిలో కొత్త అరుదైన భూమి కనుగొనబడింది, ఆవిష్కరణ స్థానం ప్రకారం దానికి యట్రియం భూమి అని పేరు పెట్టారు. ఫ్రెంచ్ విప్లవం తర్వాత, రసాయన శాస్త్రవేత్త మోసాండర్ కొత్తగా అభివృద్ధి చేసిన సాంకేతికతను ఉపయోగించి మూలకాలను తగ్గించడానికిఇట్రియంయట్రియం భూమి నుండి. ఈ సమయంలో, యట్రియం భూమి "ఒకే భాగం" కాదని ప్రజలు గ్రహించారు మరియు మరో రెండు ఆక్సైడ్లను కనుగొన్నారు: గులాబీ రంగులో ఉన్న దానినిఎర్బియం ఆక్సైడ్, మరియు లేత ఊదా రంగును టెర్బియం ఆక్సైడ్ అంటారు. 1843లో, మోసాండర్ ఎర్బియంను కనుగొన్నాడు మరియుటెర్బియం, కానీ కనుగొనబడిన రెండు పదార్థాలు స్వచ్ఛమైనవని మరియు బహుశా ఇతర పదార్ధాలతో కలిపి ఉన్నాయని అతను నమ్మలేదు. తరువాతి దశాబ్దాలలో, ప్రజలు క్రమంగా దానిలో చాలా మూలకాలు కలిసిపోయాయని కనుగొన్నారు మరియు క్రమంగా ఎర్బియం మరియు టెర్బియం కాకుండా ఇతర లాంతనైడ్ లోహ మూలకాలను కనుగొన్నారు.

ఎర్బియం అధ్యయనం దాని ఆవిష్కరణ అంత సున్నితంగా లేదు. 1843 లో మౌసాండ్ గులాబీ రంగు ఎర్బియం ఆక్సైడ్‌ను కనుగొన్నప్పటికీ, 1934 వరకు స్వచ్ఛమైన నమూనాలు రాలేదుఎర్బియం లోహంశుద్దీకరణ పద్ధతుల్లో నిరంతర మెరుగుదల కారణంగా వీటిని వెలికితీశారు. వేడి చేయడం మరియు శుద్ధి చేయడం ద్వారాఎర్బియం క్లోరైడ్మరియు పొటాషియం, ప్రజలు లోహ పొటాషియం ద్వారా ఎర్బియం తగ్గింపును సాధించారు. అయినప్పటికీ, ఎర్బియం యొక్క లక్షణాలు ఇతర లాంతనైడ్ లోహ మూలకాలతో చాలా పోలి ఉంటాయి, దీని ఫలితంగా అయస్కాంతత్వం, ఘర్షణ శక్తి మరియు స్పార్క్ ఉత్పత్తి వంటి సంబంధిత పరిశోధనలలో దాదాపు 50 సంవత్సరాల స్తబ్దత ఏర్పడింది. 1959 వరకు, ఉద్భవిస్తున్న ఆప్టికల్ క్షేత్రాలలో ఎర్బియం అణువుల ప్రత్యేక 4f పొర ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం యొక్క అనువర్తనంతో, ఎర్బియం దృష్టిని ఆకర్షించింది మరియు ఎర్బియం యొక్క బహుళ అనువర్తనాలు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి.

వెండి తెలుపు రంగులో ఉండే ఎర్బియం మృదువైన ఆకృతిని కలిగి ఉంటుంది మరియు సంపూర్ణ సున్నా దగ్గర మాత్రమే బలమైన ఫెర్రో అయస్కాంతత్వాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది. ఇది ఒక సూపర్ కండక్టర్ మరియు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద గాలి మరియు నీటి ద్వారా నెమ్మదిగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది.ఎర్బియం ఆక్సైడ్పింగాణీ పరిశ్రమలో సాధారణంగా ఉపయోగించే గులాబీ ఎరుపు రంగు మరియు మంచి గ్లేజ్. ఎర్బియం అగ్నిపర్వత శిలలలో కేంద్రీకృతమై దక్షిణ చైనాలో పెద్ద ఎత్తున ఖనిజ నిక్షేపాలను కలిగి ఉంది.

ఎర్బియం అత్యుత్తమ ఆప్టికల్ లక్షణాలను కలిగి ఉంది మరియు ఇన్‌ఫ్రారెడ్‌ను దృశ్య కాంతిగా మార్చగలదు, ఇది ఇన్‌ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్లు మరియు నైట్ విజన్ పరికరాలను తయారు చేయడానికి సరైన పదార్థంగా మారుతుంది. ఇది ఫోటాన్ గుర్తింపులో నైపుణ్యం కలిగిన సాధనం, ఘనపదార్థంలోని నిర్దిష్ట అయాన్ ఉత్తేజిత స్థాయిల ద్వారా ఫోటాన్‌లను నిరంతరం గ్రహించి, ఆపై ఈ ఫోటాన్‌లను గుర్తించి లెక్కించి ఫోటాన్ డిటెక్టర్‌ను సృష్టించగలదు. అయితే, ట్రివాలెంట్ ఎర్బియం అయాన్ల ద్వారా ఫోటాన్‌లను ప్రత్యక్షంగా గ్రహించే సామర్థ్యం ఎక్కువగా లేదు. 1966 వరకు శాస్త్రవేత్తలు సహాయక అయాన్ల ద్వారా పరోక్షంగా ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను సంగ్రహించి, ఆపై శక్తిని ఎర్బియమ్‌కు బదిలీ చేయడం ద్వారా ఎర్బియం లేజర్‌లను అభివృద్ధి చేశారు.

ఎర్బియం లేజర్ సూత్రం హోల్మియం లేజర్ మాదిరిగానే ఉంటుంది, కానీ దాని శక్తి హోల్మియం లేజర్ కంటే చాలా తక్కువ. 2940 నానోమీటర్ల తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన ఎర్బియం లేజర్‌ను మృదు కణజాలాన్ని కత్తిరించడానికి ఉపయోగించవచ్చు. మధ్య పరారుణ ప్రాంతంలో ఈ రకమైన లేజర్ పేలవమైన చొచ్చుకుపోయే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నప్పటికీ, ఇది మానవ కణజాలాలలో తేమ ద్వారా త్వరగా గ్రహించబడుతుంది, తక్కువ శక్తితో మంచి ఫలితాలను సాధిస్తుంది. ఇది మృదు కణజాలాలను చక్కగా కత్తిరించగలదు, రుబ్బుతుంది మరియు తొలగించగలదు, వేగవంతమైన గాయం నయంను సాధిస్తుంది. నోటి కుహరం, తెల్ల కంటిశుక్లం, అందం, మచ్చ తొలగింపు మరియు ముడతల తొలగింపు వంటి లేజర్ శస్త్రచికిత్సలలో దీనిని విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.

1985లో, UKలోని సౌతాంప్టన్ విశ్వవిద్యాలయం మరియు జపాన్‌లోని నార్త్ ఈస్టర్న్ విశ్వవిద్యాలయం ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్‌ను విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేశాయి. నేడు, చైనాలోని హుబే ప్రావిన్స్‌లోని వుహాన్‌లోని వుహాన్ ఆప్టిక్స్ వ్యాలీ ఈ ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్‌ను స్వతంత్రంగా ఉత్పత్తి చేయగలదు మరియు దానిని ఉత్తర అమెరికా, యూరప్ మరియు ఇతర ప్రదేశాలకు ఎగుమతి చేయగలదు. ఈ అప్లికేషన్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ కమ్యూనికేషన్‌లో గొప్ప ఆవిష్కరణలలో ఒకటి, ఎర్బియం యొక్క నిర్దిష్ట నిష్పత్తి డోప్ చేయబడినంత వరకు, ఇది కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌లలో ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌ల నష్టాన్ని భర్తీ చేయగలదు. ఈ యాంప్లిఫైయర్ ప్రస్తుతం ఫైబర్ ఆప్టిక్ కమ్యూనికేషన్‌లో అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే పరికరం, బలహీనపడకుండా ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను ప్రసారం చేయగలదు.