Erbio-dopita fibramplifilo: elsendas signalon sen malfortiĝo

Erbio, la 68-a elemento en la perioda tabelo.

ehm

 

La malkovro deerbioestas plena de tordaĵoj kaj turnoj. En 1787, en la malgranda urbo Itby, 1.6 kilometrojn for de Stokholmo, Svedio, nova rara tero estis malkovrita en nigra ŝtono, nomita itria tero laŭ la loko de la malkovro. Post la Franca Revolucio, kemiisto Mossander uzis nove evoluigitan teknologion por redukti elementanitrioel itria tero. Tiam, homoj komprenis, ke itria tero ne estas "ununura komponanto" kaj trovis du aliajn oksidojn: la rozkolora nomiĝaserbia oksido, kaj la helviola nomiĝas terbia oksido. En 1843, Mossander malkovris erbion kajterbio, sed li ne kredis, ke la du trovitaj substancoj estis puraj kaj eble miksitaj kun aliaj substancoj. En la sekvaj jardekoj, homoj iom post iom malkovris, ke efektive estis multaj elementoj miksitaj en ĝi, kaj iom post iom trovis aliajn lantanidajn metalajn elementojn krom erbio kaj terbio.

La studo de erbio ne estis tiel glata kiel ĝia malkovro. Kvankam Maussand malkovris rozkoloran erbian oksidon en 1843, nur en 1934 puraj specimenoj de...erbia metaloestis ekstraktitaj pro kontinua plibonigo de purigmetodoj. Per varmigo kaj purigoerbia kloridokaj kalio, homoj atingis la redukton de erbio per metala kalio. Tamen, la ecoj de erbio estas tro similaj al aliaj lantanidaj metalaj elementoj, rezultante en preskaŭ 50 jaroj da stagnado en rilata esplorado, kiel magnetismo, frota energio kaj sparkgenerado. Ĝis 1959, kun la apliko de la speciala 4f-tavola elektronika strukturo de erbiaj atomoj en emerĝantaj optikaj kampoj, erbio gajnis atenton kaj multaj aplikoj de erbio estis evoluigitaj.

Erbio, arĝentblanka, havas molan teksturon kaj montras fortan feromagnetismon nur proksime de absoluta nulo. Ĝi estas superkondukanto kaj estas malrapide oksidata per aero kaj akvo je ĉambra temperaturo.Erbia oksidoestas rozruĝa koloro ofte uzata en la porcelanindustrio kaj estas bona glazuro. Erbio estas koncentrita en vulkanaj rokoj kaj havas grandskalajn mineralajn deponejojn en suda Ĉinio.

Erbio havas elstarajn optikajn ecojn kaj povas konverti infraruĝon en videblan lumon, igante ĝin la perfekta materialo por fabrikado de infraruĝaj detektiloj kaj noktvidaparatoj. Ĝi ankaŭ estas lerta ilo en fotondetekto, kapabla kontinue absorbi fotonojn per specifaj jonaj ekscitniveloj en la solido, kaj poste detekti kaj nombri ĉi tiujn fotonojn por krei fotondetektilon. Tamen, la efikeco de rekta absorbo de fotonoj fare de trivalentaj erbiaj jonoj ne estis alta. Nur en 1966 sciencistoj evoluigis erbiajn laserojn per nerekta kaptado de optikaj signaloj per helpjonoj kaj poste transdonado de energio al erbio.

La principo de erbia lasero similas al tiu de holmia lasero, sed ĝia energio estas multe pli malalta ol tiu de holmia lasero. Erbia lasero kun ondolongo de 2940 nanometroj povas esti uzata por tranĉi molajn histojn. Kvankam ĉi tiu tipo de lasero en la meza infraruĝa regiono havas malbonan penetrokapablon, ĝi povas esti rapide sorbita de humideco en homaj histoj, atingante bonajn rezultojn kun malpli da energio. Ĝi povas fajne tranĉi, mueli kaj forigi molajn histojn, atingante rapidan vundkuraciĝon. Ĝi estas vaste uzata en laseraj kirurgioj kiel ekzemple buŝkirurgio, blanka katarakto, beleckirurgio, cikatroforigo kaj sulkoforigo.

En 1985, la Universitato de Southampton en Britio kaj la Nordorienta Universitato en Japanio sukcese evoluigis erbio-dopitan fibran amplifilon. Nuntempe, la Valo de Optiko de Vuhano en Vuhano, Hubeja Provinco, Ĉinio kapablas sendepende produkti ĉi tiun erbio-dopitan fibran amplifilon kaj eksporti ĝin al Nordameriko, Eŭropo kaj aliaj lokoj. Ĉi tiu apliko estas unu el la plej grandaj inventoj en fibro-optika komunikado, kondiĉe ke certa proporcio de erbio estas dopita, ĝi povas kompensi la perdon de optikaj signaloj en komunikaj sistemoj. Ĉi tiu amplifilo estas nuntempe la plej vaste uzata aparato en fibro-optika komunikado, kapabla transdoni optikajn signalojn sen malfortiĝo.


Afiŝtempo: 16-a de aŭgusto 2023