Mpango wa kiufundi wa mfumo wa amplifier wa L-band EDFA

EDFA hutumia nyuzinyuzi zenye ion-doped ya erbium kama njia ya kupata faida, ambayo hutoa ubadilishaji wa idadi ya watu chini ya mwanga wa pampu. Inatambua ukuzaji wa mionzi iliyochochewa chini ya uingizaji wa mwanga wa ishara.
Ioni za Erbium zina viwango vitatu vya nishati. Wao ni katika kiwango cha chini cha nishati, E1, wakati hawana msisimko na mwanga wowote. Nyuzi inaposisimka kila mara na leza ya chanzo cha mwanga cha pampu, chembe katika hali ya ardhini hupata nishati na mpito hadi kiwango cha juu cha nishati. Kama vile mpito kutoka E1 hadi E3, kwa sababu chembe haina uthabiti katika kiwango cha juu cha nishati ya E3, itaanguka haraka kwa hali ya metastable E2 katika mchakato wa mpito usio na mionzi. Katika kiwango hiki cha nishati, chembe zina maisha marefu ya kuishi. Kutokana na msisimko unaoendelea wa chanzo cha mwanga cha pampu, idadi ya chembe katika ngazi ya nishati ya E2 itaendelea kuongezeka, na idadi ya chembe katika ngazi ya nishati ya E1 itaongezeka. Kwa njia hii, usambazaji wa inversion ya idadi ya watu hupatikana katika nyuzi za erbium-doped, na masharti ya kujifunza amplification ya macho yanapatikana.
Wakati mawimbi ya nishati ya photon ya pembejeo E=hf ni sawa na tofauti ya kiwango cha nishati kati ya E2 na E1, E2-E1=hf, chembe katika hali ya metastable zitapita kwenye hali ya chini E1 kwa namna ya mionzi iliyochochewa. Mionzi na ingizo Fotoni kwenye mawimbi zinafanana na fotoni, hivyo basi kuongeza idadi ya fotoni kwa kiasi kikubwa, na kufanya mawimbi ya macho ya pembejeo kuwa mawimbi yenye nguvu ya kutoa sauti kwenye nyuzinyuzi ya erbium, ikitambua upanuzi wa moja kwa moja wa mawimbi ya macho. .

2. Mchoro wa mfumo na utangulizi wa kifaa cha msingi
2.1. Mchoro wa mpangilio wa mfumo wa amplifier ya nyuzi za macho ya L-band ni kama ifuatavyo.