એલ-બેન્ડ EDFA એમ્પ્લીફાયર સિસ્ટમ તકનીકી યોજના

EDFA એર્બિયમ આયન-ડોપ્ડ ફાઇબરનો ઉપયોગ ગેઇન માધ્યમ તરીકે કરે છે, જે પંપ લાઇટ હેઠળ વસ્તી વ્યુત્ક્રમ ઉત્પન્ન કરે છે. તે સિગ્નલ લાઇટના ઇન્ડક્શન હેઠળ ઉત્તેજિત રેડિયેશન એમ્પ્લીફિકેશનને અનુભવે છે.
એર્બિયમ આયનોમાં ત્રણ ઊર્જા સ્તર હોય છે. તેઓ સૌથી નીચા ઉર્જા સ્તર, E1 પર હોય છે, જ્યારે તેઓ કોઈપણ પ્રકાશથી ઉત્તેજિત થતા નથી. જ્યારે પંપ લાઇટ સોર્સ લેસર દ્વારા ફાઇબર સતત ઉત્તેજિત થાય છે, ત્યારે ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટમાં રહેલા કણો ઊર્જા મેળવે છે અને ઉચ્ચ ઊર્જા સ્તર પર સંક્રમણ કરે છે. જેમ કે E1 થી E3 માં સંક્રમણ, કારણ કે E3 ના ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરે કણ અસ્થિર છે, તે બિન-રેડિએટીવ સંક્રમણ પ્રક્રિયામાં ઝડપથી મેટાસ્ટેબલ સ્થિતિ E2 પર આવી જશે. આ ઉર્જા સ્તરે, કણો પ્રમાણમાં લાંબુ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. પંપના પ્રકાશ સ્ત્રોતના સતત ઉત્તેજનાને લીધે, E2 ઉર્જા સ્તરે કણોની સંખ્યા વધતી રહેશે, અને E1 ઉર્જા સ્તર પર કણોની સંખ્યા વધશે. આ રીતે, વસ્તી વ્યુત્ક્રમ વિતરણ એર્બિયમ-ડોપ્ડ ફાઇબરમાં સમજાય છે, અને ઓપ્ટિકલ એમ્પ્લીફિકેશન શીખવાની શરતો ઉપલબ્ધ છે.
જ્યારે ઇનપુટ સિગ્નલ ફોટોન એનર્જી E=hf એ E2 અને E1, E2-E1=hf વચ્ચેના ઉર્જા સ્તરના તફાવતની બરાબર બરાબર હોય છે, ત્યારે મેટાસ્ટેબલ અવસ્થામાં રહેલા કણો ઉત્તેજિત રેડિયેશનના સ્વરૂપમાં ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ E1 પર સંક્રમણ કરશે. કિરણોત્સર્ગ અને ઇનપુટ સિગ્નલના ફોટોન ફોટોન જેવા જ હોય ​​છે, આમ ફોટોનની સંખ્યામાં નોંધપાત્ર વધારો થાય છે, જેનાથી ઇનપુટ ઓપ્ટિકલ સિગ્નલ એર્બિયમ-ડોપ્ડ ફાઇબરમાં મજબૂત આઉટપુટ ઓપ્ટિકલ સિગ્નલ બની જાય છે, જે ઓપ્ટિકલ સિગ્નલના સીધા એમ્પ્લીફિકેશનની અનુભૂતિ કરે છે. .

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