এল-ব্যান্ড ইডিএফএ অ্যামপ্লিফায়ার সিস্টেমের প্রযুক্তিগত পরিকল্পনা

EDFA গেইন মাধ্যম হিসেবে আরবিয়াম আয়ন-ডোপড ফাইবার ব্যবহার করে, যা পাম্প লাইটের প্রভাবে পপুলেশন ইনভার্সন ঘটায়। এটি সিগন্যাল লাইটের আবেশনের মাধ্যমে স্টিমুলেটেড রেডিয়েশন অ্যামপ্লিফিকেশন বাস্তবায়ন করে।
আরবিয়াম আয়নের তিনটি শক্তি স্তর রয়েছে। যখন কোনো আলো দ্বারা উত্তেজিত হয় না, তখন তারা সর্বনিম্ন শক্তি স্তর, E1-এ থাকে। যখন ফাইবারটি পাম্প আলোক উৎস লেজার দ্বারা ক্রমাগত উত্তেজিত হয়, তখন ভূমি অবস্থায় থাকা কণাগুলো শক্তি অর্জন করে এবং একটি উচ্চতর শক্তি স্তরে স্থানান্তরিত হয়। যেমন E1 থেকে E3-তে স্থানান্তর, কারণ E3-এর উচ্চ শক্তি স্তরে কণাটি অস্থিতিশীল হওয়ায়, এটি একটি অ-বিকিরণীয় স্থানান্তর প্রক্রিয়ায় দ্রুত মেটাস্টেবল অবস্থা E2-তে নেমে আসে। এই শক্তি স্তরে, কণাগুলোর টিকে থাকার সময়কাল তুলনামূলকভাবে দীর্ঘ হয়। পাম্প আলোক উৎসের ক্রমাগত উত্তেজনার কারণে, E2 শক্তি স্তরের কণার সংখ্যা ক্রমাগত বাড়তে থাকে এবং E1 শক্তি স্তরের কণার সংখ্যাও বৃদ্ধি পায়। এইভাবে, আরবিয়াম-ডোপড ফাইবারে পপুলেশন ইনভার্সন ডিস্ট্রিবিউশন বাস্তবায়িত হয় এবং অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফিকেশন শেখার জন্য শর্তগুলো উপলব্ধ হয়।
যখন ইনপুট সিগন্যালের ফোটন শক্তি E=hf, E2 এবং E1-এর শক্তি স্তরের পার্থক্যের (E2-E1=hf) ঠিক সমান হয়, তখন মেটাস্টেবল অবস্থার কণাগুলো স্টিমুলেটেড রেডিয়েশনের আকারে গ্রাউন্ড স্টেট E1-এ রূপান্তরিত হয়। এই রেডিয়েশন এবং ইনপুট সিগন্যালের ফোটনগুলো অভিন্ন হওয়ায়, ফোটনের সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, যা আরবিয়াম-ডোপড ফাইবারে ইনপুট অপটিক্যাল সিগন্যালকে একটি শক্তিশালী আউটপুট অপটিক্যাল সিগন্যালে পরিণত করে এবং অপটিক্যাল সিগন্যালের সরাসরি বিবর্ধন সম্পন্ন করে।

২. সিস্টেম ডায়াগ্রাম এবং মৌলিক ডিভাইস পরিচিতি
২.১. এল-ব্যান্ড অপটিক্যাল ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ার সিস্টেমের নকশা চিত্রটি নিম্নরূপ: