L-밴드 EDFA 증폭기 시스템 기술 계획

EDFA는 에르븀 이온이 첨가된 광섬유를 이득 매질로 사용하여 펌프 광 하에서 밀도 반전을 생성합니다. 신호광의 유도 하에서 유도 복사 증폭을 구현합니다.
에르븀 이온은 세 가지 에너지 준위를 가지고 있습니다. 이들은 어떤 빛에도 여기되지 않을 때 가장 낮은 에너지 준위인 E1에 있습니다. 파이버가 펌프 광원 레이저에 의해 지속적으로 여기되면, 기저 상태의 입자들은 에너지를 얻고 더 높은 에너지 준위로 전이합니다. E1에서 E3으로의 전이와 같이, 입자는 E3의 고에너지 준위에서 불안정하기 때문에 비방사 전이 과정에서 준안정 상태 E2로 빠르게 떨어집니다. 이 에너지 준위에서 입자는 비교적 긴 생존 수명을 갖습니다. 펌프 광원의 지속적인 여기로 인해 E2 에너지 준위의 입자 수는 계속 증가하고, E1 에너지 준위의 입자 수도 증가합니다. 이러한 방식으로, 에르븀이 첨가된 파이버에서 인구 반전 분포가 실현되고 광 증폭을 학습하기 위한 조건이 제공됩니다.
입력 신호 광자 에너지 E=hf가 E2와 E1의 에너지 준위 차이(E2-E1=hf)와 정확히 같을 때, 준안정 상태의 입자는 유도 복사선의 형태로 기저 상태 E1로 전이합니다. 유도 복사선과 입력 신호의 광자는 광자와 동일하므로 광자 수가 크게 증가하여 입력 광 신호가 에르븀 도핑 광섬유에서 강한 출력 광 신호가 되어 광 신호의 직접 증폭이 실현됩니다.

2. 시스템 구성도 및 기본 장치 소개
2.1. L-밴드 광섬유 증폭기 시스템의 개략도는 다음과 같다.