ترتيب
يوضح الشكل 1 مخططًا لمضخم ألياف مخدر بالأرض النادرة. يتم دمج إشارة الإدخال مع ضوء المضخة بواسطة WDM المقرنة ، ويتم تضخيمها بواسطة ضوء المضخة عبر الانبعاث المحفّز في الألياف الأرضية المخدرة النادرة. يتم وضع العوازل الضوئية في كل من المدخلات والمخرجات ، من أجل تثبيت تضخيم الإشارة من خلال القضاء على الانعكاس الخلفي غير المرغوب فيه من منفذ الإخراج ، وكذلك لمنع مكبر الصوت من العمل ليزر الألياف.
أطوال موجات الانبعاث من العناصر الأرضية النادرة
يوضح الشكل 2 مخططات الطاقة للعديد من العناصر الأرضية النادرة ، والتي توضح أطوال موجات المضخة والانبعاثات. يمتص عنصر الأرض النادرة ضوء المضخة ويرفع إلى مستوى متحمس (كما هو موضح على شكل سهم متجه لأعلى) ، ثم ينخفض في النهاية إلى مستوى أدنى عن طريق إصدار الضوء (كما هو موضح على شكل سهم لأسفل).
يظهر الإربيوم (Er) مضانًا قويًا في سي باند و إل باند وهكذا مضخم ليفي مخدر بالإربيوم (EDFA) هو مضخم الألياف الضوئية الأكثر شيوعًا في الاتصالات البصرية. العناصر الأرضية النادرة الشائعة الأخرى هي Ytterbium (Yb) و Thulium (Tm). يُظهر الإيتربيوم والثوليوم تألقًا قويًا حول 1 ميكرون و 1.9 ميكرون ، ويستخدم هذان العنصران الأرضي النادران بشكل شائع لليزر الألياف عالية الطاقة للتطبيقات غير المتعلقة بالاتصالات (النقش بالليزر واللحام وما إلى ذلك).
بشكل عام ، ينتج عن امتصاص فوتون واحد انبعاث فوتون واحد ، ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا. حالة واحدة تسمى الانبعاث المتسلسل ، حيث ينتج فوتون واحد ممتص فوتونين (أو أكثر) ؛ يظهر مثال في مخطط الطاقة لـ Tm. وهناك حالة أخرى تسمى انبعاث التحويل upconversion emission ، حيث ينتج فوتونان (أو أكثر) ممتصان فوتونًا واحدًا ؛ يظهر مثال في مخطط الطاقة لـ Er.