एल-बैंड ईडीएफए एम्पलीफायर प्रणाली तकनीकी योजना

EDFA, लाभ माध्यम के रूप में अर्बियम आयन-डोप्ड फाइबर का उपयोग करता है, जो पंप प्रकाश के अंतर्गत जनसंख्या व्युत्क्रमण उत्पन्न करता है। यह सिग्नल प्रकाश के प्रेरण के अंतर्गत प्रेरित विकिरण प्रवर्धन को साकार करता है।
एर्बियम आयनों के तीन ऊर्जा स्तर होते हैं। जब वे किसी भी 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 जमीनी अवस्था में कण ऊर्जा प्राप्त करते हैं और उच्च ऊर्जा स्तर में संक्रमण करते हैं। जैसे E1 से E3 में संक्रमण, क्योंकि कण E3 के उच्च ऊर्जा स्तर पर अस्थिर है, यह एक 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
जब इनपुट सिग्नल फोटॉन ऊर्जा E=hf, E2 और E1 के बीच ऊर्जा स्तर के अंतर के ठीक बराबर होती है, E2-E1=hf, तो मेटास्टेबल अवस्था में कण उत्तेजित विकिरण के रूप में मूल अवस्था E1 में परिवर्तित हो जाएँगे। सिग्नल में विकिरण और इनपुट फोटॉन, फोटॉन के समान होते हैं, जिससे फोटॉनों की संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि होती है, जिससे इनपुट ऑप्टिकल सिग्नल, एर्बियम-डोप्ड फाइबर में एक मजबूत आउटपुट ऑप्टिकल सिग्नल बन जाता है, जिससे ऑप्टिकल सिग्नल का प्रत्यक्ष प्रवर्धन प्राप्त होता है।

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