एल-बँड ईडीएफए अँम्प्लिफायर प्रणालीची तांत्रिक योजना

EDFA गेन माध्यम म्हणून अर्बियम आयन-मिश्रित फायबरचा वापर करते, जे पंप प्रकाशाच्या प्रभावाखाली पॉप्युलेशन इन्व्हर्जन निर्माण करते. ते सिग्नल प्रकाशाच्या प्रेरणेने उत्तेजित किरणोत्सर्ग प्रवर्धन साध्य करते.
अर्बियम आयनांमध्ये तीन ऊर्जा पातळ्या असतात. जेव्हा ते कोणत्याही प्रकाशाने उत्तेजित होत नाहीत, तेव्हा ते सर्वात खालच्या ऊर्जा पातळी, E1 वर असतात. जेव्हा फायबरला पंप प्रकाश स्रोत लेसरद्वारे सतत उत्तेजित केले जाते, तेव्हा मूळ अवस्थेतील कण ऊर्जा मिळवतात आणि उच्च ऊर्जा पातळीवर जातात. उदाहरणार्थ, E1 ते E3 मध्ये होणारे संक्रमण. E3 च्या उच्च ऊर्जा पातळीवर कण अस्थिर असल्यामुळे, तो अ-विकिरण संक्रमण प्रक्रियेद्वारे पटकन मेटास्टेबल अवस्था E2 मध्ये खाली येतो. या ऊर्जा पातळीवर, कणांचे आयुष्य तुलनेने जास्त असते. पंप प्रकाश स्रोताच्या सततच्या उत्तेजनामुळे, E2 ऊर्जा पातळीवरील कणांची संख्या सतत वाढत जाते आणि E1 ऊर्जा पातळीवरील कणांची संख्याही वाढते. अशा प्रकारे, अर्बियम-मिश्रित फायबरमध्ये पॉप्युलेशन इन्व्हर्जन वितरण साकार होते आणि प्रकाशीय प्रवर्धन शिकण्यासाठी आवश्यक परिस्थिती उपलब्ध होते.
जेव्हा इनपुट सिग्नल फोटॉन ऊर्जा E=hf ही E2 आणि E1 मधील ऊर्जा पातळी फरकाएवढी, म्हणजेच E2-E1=hf, असते, तेव्हा मेटास्टेबल अवस्थेतील कण उत्तेजित प्रारणाच्या स्वरूपात ग्राउंड स्टेट E1 मध्ये संक्रमण करतात. हे प्रारण आणि सिग्नलमधील फोटॉन एकसारखेच असतात, त्यामुळे फोटॉनची संख्या लक्षणीयरीत्या वाढते, ज्यामुळे इनपुट ऑप्टिकल सिग्नल अर्बियम-डोप्ड फायबरमध्ये एक शक्तिशाली आउटपुट ऑप्टिकल सिग्नल बनतो आणि ऑप्टिकल सिग्नलचे थेट प्रवर्धन साध्य होते.

२. प्रणाली आकृती आणि मूलभूत उपकरणाची ओळख
२.१. एल-बँड ऑप्टिकल फायबर अॅम्प्लिफायर प्रणालीची योजनाबद्ध आकृती खालीलप्रमाणे आहे: