1. Erbium-gedoteerde vesel
Erbium is 'n seldsame aardelement met 'n atoomgetal van 68 en 'n atoomgewig van 167.3. Die erbiumioon se elektroniese energievlak word in die figuur getoon, en die oorgang van die laer energievlak na die boonste energievlak stem ooreen met die absorpsieproses van lig. Die verandering van die boonste energievlak na die laer energievlak stem ooreen met die liguitstralingsproses.

2. EDFA-beginsel

EDFA gebruik erbiumioon-gedoteerde vesel as die versterkingsmedium, wat populasie-inversie onder pomplig veroorsaak. Dit bewerkstellig gestimuleerde stralingsversterking onder die induksie van seinlig.
Erbiumione het drie energievlakke. Hulle is op die laagste energievlak, E1, wanneer hulle nie deur enige lig opgewek word nie. Wanneer die vesel voortdurend deur die pompligbronlaser opgewek word, kry die deeltjies in die grondtoestand energie en gaan oor na 'n hoër energievlak. Soos die oorgang van E1 na E3, omdat die deeltjie onstabiel is by die hoë energievlak van E3, sal dit vinnig na die metastabiele toestand E2 val in 'n nie-stralende oorgangsproses. Op hierdie energievlak het die deeltjies 'n relatief lang oorlewingslewe. As gevolg van die voortdurende opwekking van die pompligbron, sal die aantal deeltjies op die E2-energievlak aanhou toeneem, en die aantal deeltjies op die E1-energievlak sal toeneem. Op hierdie manier word die populasie-inversieverspreiding in die erbium-gedoteerde vesel gerealiseer, en die voorwaardes vir die aanleer van optiese versterking is beskikbaar.
Wanneer die insetsein se fotonenergie E=hf presies gelyk is aan die energievlakverskil tussen E2 en E1, E2-E1=hf, sal die deeltjies in die metastabiele toestand oorgaan na die grondtoestand E1 in die vorm van gestimuleerde straling. Die straling en die insetfotone in die sein is identies aan die fotone, wat die aantal fotone aansienlik verhoog, wat die insetoptiese sein 'n sterk uitsetoptiese sein in die erbium-gedoteerde vesel maak, wat die direkte versterking van die optiese sein bewerkstellig.
2. Stelseldiagram en basiese toestelinleiding
2.1. Die skematiese diagram van die L-band optiese vesel versterkerstelsel is soos volg:

2.2. Die skematiese diagram van die ASE-ligbronstelsel vir spontane emissie van erbium-gedoteerde vesel is soos volg:

Toestelinleiding
1.ROF -EDFA -HP Hoë-krag Erbium Gedoteerde Veselversterker
Parameter | Eenheid | Min. | Tipe | Maks | |
Bedryfsgolflengtebereik | nm | 1525 | 1565 | ||
Insetsein-kragbereik | dBm | -5 | 10 | ||
Versadigingsuitset optiese krag | dBm | 37 | |||
Versadigingsuitset optiese kragstabiliteit | dB | ±0.3 | |||
Geraasindeks @ invoer 0dBm | dB | 5.5 | 6.0 | ||
Invoer optiese isolasie | dB | 30 | |||
Uitset optiese isolasie | dB | 30 | |||
Invoer-terugkeerverlies | dB | 40 | |||
Uitset-terugkeerverlies | dB | 40 | |||
Polarisasie-afhanklike wins | dB | 0.3 | 0.5 | ||
Polarisasiemodus-verspreiding | ps | 0.3 | |||
Invoerpomp lek | dBm | -30 | |||
Uitsetpomp lek | dBm | -30 | |||
Bedryfspanning | V(WS) | 80 | 240 | ||
Veseltipe | SMF-28 | ||||
Uitvoer-koppelvlak | FC/APC | ||||
Kommunikasie-koppelvlak | RS232 | ||||
Pakketgrootte | Module | mm | 483×385×88 (2U-rak) | ||
Rekenaar | mm | 150×125×35 |
2.ROF -EDFA -B erbium-gedoteerde veselkragversterker
Parameter | Eenheid | Min. | Tipe | Maks | ||
Bedryfsgolflengtebereik | nm | 1525 | 1565 | |||
Uitsetsein kragbereik | dBm | -10 | ||||
Klein seinwins | dB | 30 | 35 | |||
Versadiging optiese uitvoerbereik * | dBm | 17/20/23 | ||||
Geraassyfer ** | dB | 5.0 | 5.5 | |||
Invoerisolasie | dB | 30 | ||||
Uitset-isolasie | dB | 30 | ||||
Polarisasie-onafhanklike wins | dB | 0.3 | 0.5 | |||
Polarisasiemodus-verspreiding | ps | 0.3 | ||||
Invoerpomp lek | dBm | -30 | ||||
Uitsetpomp lek | dBm | -40 | ||||
Bedryfspanning | module | V | 4.75 | 5 | 5.25 | |
lessenaar | V(WS) | 80 | 240 | |||
Optiese vesel | SMF-28 | |||||
Uitvoer-koppelvlak | FC/APC | |||||
Afmetings | module | mm | 90×70×18 | |||
lessenaar | mm | 320×220×90 | ||||
3. ROF -EDFA -P model Erbium gedoteerde veselversterker
Parameter | Eenheid | Min. | Tipe | Maks | |
Bedryfsgolflengtebereik | nm | 1525 | 1565 | ||
Insetsein-kragbereik | dBm | -45 | |||
Klein seinwins | dB | 30 | 35 | ||
Versadiging optiese kraguitsetbereik * | dBm | 0 | |||
Geraasindeks ** | dB | 5.0 | 5.5 | ||
Invoer optiese isolasie | dB | 30 | |||
Uitset optiese isolasie | dB | 30 | |||
Polarisasie-afhanklike wins | dB | 0.3 | 0.5 | ||
Polarisasiemodus-verspreiding | ps | 0.3 | |||
Invoerpomp lek | dBm | -30 | |||
Uitsetpomp lek | dBm | -40 | |||
Bedryfspanning | Module | V | 4.75 | 5 | 5.25 |
Rekenaar | V(WS) | 80 | 240 | ||
Veseltipe | SMF-28 | ||||
Uitvoerkoppelvlak | FC/APC | ||||
Pakketgrootte | Module | mm | 90*70*18 | ||
Rekenaar | mm | 320*220*90 |