एल-बैंड ईडीएफए एम्पलीफायर प्रणाली तकनीकी योजना

EDFA लाभ माध्यम के रूप में एरबियम आयन-डोप्ड फाइबर का उपयोग करता है, जो पंप प्रकाश के तहत जनसंख्या व्युत्क्रमण पैदा करता है। यह सिग्नल लाइट के प्रेरण के तहत उत्तेजित विकिरण प्रवर्धन को साकार करता है।
एर्बियम आयनों में तीन ऊर्जा स्तर होते हैं। जब वे किसी प्रकाश से उत्तेजित नहीं होते हैं, तो वे सबसे कम ऊर्जा स्तर, E1 पर होते हैं। जब फाइबर को पंप प्रकाश स्रोत लेजर द्वारा लगातार उत्तेजित किया जाता है, तो ग्राउंड अवस्था में कण ऊर्जा प्राप्त करते हैं और उच्च ऊर्जा स्तर पर संक्रमण करते हैं। जैसे कि E1 से E3 में संक्रमण, क्योंकि कण E3 के उच्च ऊर्जा स्तर पर अस्थिर है, यह गैर-विकिरण संक्रमण प्रक्रिया में जल्दी से मेटास्टेबल अवस्था E2 में गिर जाएगा। इस ऊर्जा स्तर पर, कणों का अपेक्षाकृत लंबा अस्तित्व जीवन होता है। पंप प्रकाश स्रोत के निरंतर उत्तेजना के कारण, E2 ऊर्जा स्तर पर कणों की संख्या में वृद्धि जारी रहेगी, और E1 ऊर्जा स्तर पर कणों की संख्या में वृद्धि होगी। इस तरह, एर्बियम-डोप्ड फाइबर में जनसंख्या व्युत्क्रम वितरण का एहसास होता है, और ऑप्टिकल प्रवर्धन सीखने की स्थितियाँ उपलब्ध होती हैं।
जब इनपुट सिग्नल फोटॉन ऊर्जा E=hf ठीक E2 और E1 के बीच ऊर्जा स्तर के अंतर के बराबर होती है, E2-E1=hf, तो मेटास्टेबल अवस्था में कण उत्तेजित विकिरण के रूप में ग्राउंड स्टेट E1 में संक्रमण करेंगे। विकिरण और इनपुट सिग्नल में फोटॉन फोटॉन के समान होते हैं, इस प्रकार फोटॉन की संख्या में काफी वृद्धि होती है, जिससे इनपुट ऑप्टिकल सिग्नल एर्बियम-डॉप्ड फाइबर में एक मजबूत आउटपुट ऑप्टिकल सिग्नल बन जाता है, जिससे ऑप्टिकल सिग्नल का सीधा प्रवर्धन होता है।

2. सिस्टम आरेख और बुनियादी डिवाइस परिचय
2.1. एल-बैंड ऑप्टिकल फाइबर एम्पलीफायर प्रणाली का योजनाबद्ध आरेख इस प्रकार है: