L-band EDFA-förstärkarsystemets tekniska schema

EDFA använder erbiumjon-dopad fiber som förstärkningsmedium, vilket producerar befolkningsinversion under pumpljus. Det inser stimulerad strålamplifiering under induktion av signaljus.
Erbiumjoner har tre energinivåer. De är på den lägsta energinivån, E1, när de inte är upphetsade av något ljus. När fibern kontinuerligt är upphetsad av pumpens ljuskälllaser, får partiklarna i marktillståndet energi och övergång till en högre energinivå. Såsom övergången från E1 till E3, eftersom partikeln är instabil vid den höga energinivån för E3, kommer den snabbt att falla till det metastabla tillståndet E2 i en icke-strålande övergångsprocess. På denna energinivå har partiklarna en relativt lång överlevnadsliv. På grund av den kontinuerliga excitationen av pumpljuskällan kommer antalet partiklar vid E2 -energinivån att fortsätta öka, och antalet partiklar vid E1 -energinivån kommer att öka. På detta sätt realiseras befolkningsinversionsfördelningen i den erbiumdopade fibern, och villkoren för att lära sig optisk förstärkning är tillgängliga.
När ingångssignalen Photon Energy E = HF är exakt lika med energinivåskillnaden mellan E2 och E1, E2-E1 = HF, kommer partiklarna i metastabla tillstånd att övergå till marktillståndet E1 i form av stimulerad strålning. Strålningen och ingången fotonerna i signalen är identiska med fotonerna, vilket avsevärt ökar fotonens antal, vilket gör att inmatningens optiska signal blir en stark utgångsoptisk signal i den erbiumdopade fibern, vilket inser den direkta amplifieringen av den optiska signalen.

2. Systemdiagram och introduktion av grundenhet
2.1. Det schematiska diagrammet för L-bandets optiska fiberförstärkaresystem är som följer: