એલ-બેન્ડ EDFA એમ્પ્લીફાયર સિસ્ટમ ટેકનિકલ સ્કીમ

EDFA એર્બિયમ આયન-ડોપેડ ફાઇબરનો ઉપયોગ ગેઇન માધ્યમ તરીકે કરે છે, જે પંપ લાઇટ હેઠળ વસ્તી વ્યુત્ક્રમ ઉત્પન્ન કરે છે. તે સિગ્નલ લાઇટના ઇન્ડક્શન હેઠળ ઉત્તેજિત રેડિયેશન એમ્પ્લીફિકેશનને સાકાર કરે છે.
એર્બિયમ આયનોમાં ત્રણ ઉર્જા સ્તર હોય છે. જ્યારે તેઓ કોઈપણ પ્રકાશથી ઉત્તેજિત થતા નથી, ત્યારે તેઓ સૌથી નીચા ઉર્જા સ્તર, E1 પર હોય છે. જ્યારે પંપ પ્રકાશ સ્ત્રોત લેસર દ્વારા ફાઇબર સતત ઉત્તેજિત થાય છે, ત્યારે ભૂમિ અવસ્થામાં રહેલા કણો ઊર્જા મેળવે છે અને ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તર પર સંક્રમણ કરે છે. જેમ કે E1 થી E3 માં સંક્રમણ, કારણ કે કણ E3 ના ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તર પર અસ્થિર હોય છે, તે બિન-કિરણોત્સર્ગી સંક્રમણ પ્રક્રિયામાં ઝડપથી મેટાસ્ટેબલ સ્થિતિ E2 પર પડી જશે. આ ઉર્જા સ્તરે, કણોનું અસ્તિત્વ પ્રમાણમાં લાંબુ હોય છે. પંપ પ્રકાશ સ્ત્રોતના સતત ઉત્તેજનાને કારણે, E2 ઉર્જા સ્તર પર કણોની સંખ્યા વધતી રહેશે, અને E1 ઉર્જા સ્તર પર કણોની સંખ્યામાં વધારો થશે. આ રીતે, એર્બિયમ-ડોપેડ ફાઇબરમાં વસ્તી વ્યુત્ક્રમ વિતરણ સાકાર થાય છે, અને ઓપ્ટિકલ એમ્પ્લીફિકેશન શીખવા માટેની શરતો ઉપલબ્ધ છે.
જ્યારે ઇનપુટ સિગ્નલ ફોટોન ઊર્જા E=hf E2 અને E1, E2-E1=hf વચ્ચેના ઊર્જા સ્તરના તફાવત જેટલી બરાબર હોય છે, ત્યારે મેટાસ્ટેબલ સ્થિતિમાં રહેલા કણો ઉત્તેજિત કિરણોત્સર્ગના સ્વરૂપમાં ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ E1 માં સંક્રમિત થશે. રેડિયેશન અને ઇનપુટ સિગ્નલમાં રહેલા ફોટોન ફોટોન જેવા જ હોય ​​છે, આમ ફોટોનની સંખ્યામાં નોંધપાત્ર વધારો થાય છે, જેનાથી ઇનપુટ ઓપ્ટિકલ સિગ્નલ એર્બિયમ-ડોપેડ ફાઇબરમાં એક મજબૂત આઉટપુટ ઓપ્ટિકલ સિગ્નલ બને છે, જે ઓપ્ટિકલ સિગ્નલના સીધા એમ્પ્લીફિકેશનને સાકાર કરે છે.

2. સિસ્ટમ ડાયાગ્રામ અને મૂળભૂત ઉપકરણ પરિચય
૨.૧. એલ-બેન્ડ ઓપ્ટિકલ ફાઇબર એમ્પ્લીફાયર સિસ્ટમનો સ્કીમેટિક ડાયાગ્રામ નીચે મુજબ છે: