L-Band EDFA-Verstärker-System-Technisches System

EDFA verwendet Erbium-Ionen-dotierte Faser als Gewinnmedium, das bei Pumpenlicht eine Populationsinversion erzeugt. Es realisiert die stimulierte Strahlungsamplifikation unter der Induktion von Signallicht.
Erbiumionen haben drei Energieniveaus. Sie sind auf dem niedrigsten Energieniveau E1, wenn sie von keinem Licht begeistert sind. Wenn die Faser kontinuierlich durch den Laser der Pumpenlichtquelle angeregt wird, gewinnen die Partikel im Grundzustand Energie und übergehen zu einem höheren Energieniveau. Wie der Übergang von E1 zu E3, da das Partikel auf der hohen Energieniveau von E3 instabil ist, wird es in einem nicht rensigen Übergangsprozess schnell in den metastabilen Zustand E2 fallen. Bei dieser Energienebene haben die Partikel ein relativ langes Überlebensleben. Aufgrund der kontinuierlichen Anregung der Pumpenlichtquelle steigt die Anzahl der Partikel auf dem E2 -Energieniveau weiter und die Anzahl der Partikel auf E1 -Energieniveau erhöht sich. Auf diese Weise wird die Verteilung der Bevölkerungsinversion in der Erbium-dotierten Faser realisiert, und die Bedingungen für die optische Lernverstärkung sind verfügbar.
Wenn das Eingangssignal-Photonenergie E = HF genau gleich der Energieniveau-Differenz zwischen E2 und E1, E2-E1 = HF ist, wechseln die Partikel im metastabilen Zustand in Form einer stimulierten Strahlung in den Grundzustand E1. Die Strahlung und der Eingang Die Photonen im Signal sind identisch mit den Photonen, wodurch die Anzahl der Photonen signifikant erhöht wird, wodurch das optische Eingangssignal zu einem starken optischen Ausgangssignal in der Erbium-dotierten Faser wird, wodurch die direkte Amplifikation des optischen Signals realisiert wird.

2. Systemdiagramm und grundlegende Geräteeinführung
2.1. Das schematische Diagramm des L-Band-Faserverstärkers ist wie folgt: