Эрбий

Эрбий (Er, Z=68) — редкоземельный металл, наиболее важный в телекоммуникациях: волоконные усилители EDFA (erbium-doped fiber amplifier) на основе Er³⁺ являются фундаментом всей современной оптоволоконной связи — без них передача данных на расстояния более 100 км была бы невозможна или требовала бы регенераторов каждые 50 км.

EDFA: кварцевое волокно, легированное Er₂O₃ (~100–2000 ppm по массе), с длиной активной среды 5–30 м, накачивается диодным лазером 980 нм или 1480 нм. Ион Er³⁺ усиливает сигнал в диапазоне 1530–1565 нм (C-полоса) с коэффициентом усиления 20–40 дБ и мощностью насыщения 10–30 дБм. Именно этот диапазон совпадает с минимумом потерь в кварцевом волокне (0,19 дБ/км), что позволяет EDFA компенсировать потери волокна через каждые 80–100 км при пропускной способности одного волокна > 100 Тбит/с (с WDM-мультиплексированием 96–160 каналов по 100 Гбит/с).

Er:YAG лазер (2940 нм) — длина волны максимального поглощения воды (12 000 см⁻¹). Коэффициент поглощения в 100 000 раз выше, чем у Nd:YAG (1064 нм), — ткань испаряется в пределах 1–2 мкм без теплового повреждения соседних клеток. Применяется в стоматологии для препарирования эмали и дентина (альтернатива бормашине при конкретных показаниях), в дерматологии для поверхностного ремоделирования кожи (абляция без рубцевания на глубину 3–10 мкм за импульс).