Техническая схема усилителя L-диапазона EDFA

EDFA использует волокно, легированное ионами эрбия, в качестве усиливающей среды, что приводит к инверсии населенностей под действием света накачки. Он реализует усиление стимулированного излучения под действием светового сигнала.
Ионы эрбия имеют три энергетических уровня. Они находятся на самом низком энергетическом уровне E1, когда их не возбуждает свет. Когда волокно непрерывно возбуждается лазером источника света накачки, частицы в основном состоянии получают энергию и переходят на более высокий энергетический уровень. Например, переход от E1 к E3, поскольку частица нестабильна на высоком энергетическом уровне E3, она быстро перейдет в метастабильное состояние E2 в процессе безызлучательного перехода. На этом энергетическом уровне частицы имеют относительно долгую жизнь. Благодаря непрерывному возбуждению источника света накачки количество частиц на энергетическом уровне E2 будет продолжать увеличиваться, а количество частиц на энергетическом уровне E1 будет увеличиваться. Таким образом, в волокне, легированном эрбием, реализуется инверсное распределение населенностей и создаются условия для обучения оптическому усилению.
Когда энергия фотона входного сигнала E=hf точно равна разнице уровней энергии между E2 и E1, E2-E1=hf, частицы в метастабильном состоянии перейдут в основное состояние E1 в виде стимулированного излучения. Излучение и вход. Фотоны в сигнале идентичны фотонам, что значительно увеличивает количество фотонов, превращая входной оптический сигнал в сильный выходной оптический сигнал в волокне, легированном эрбием, реализуя прямое усиление оптического сигнала. .

2. Схема системы и описание базового устройства.
2.1. Принципиальная схема системы оптоволоконного усилителя L-диапазона выглядит следующим образом: