ای ڈی ایف اے کا بڑھاوا دینے والا اثر ایربیئم ڈوپڈ فائبر کے ذریعہ 1550nm بینڈ میں سگنل لائٹ کے تعامل اور ایر 3+ آئنوں کے تعامل سے پیدا ہوتا ہے۔ جب روشنی مادے سے بات چیت کرتی ہے تو ، روشنی کو فوٹون پر مشتمل ذرہ بیم کے طور پر سمجھا جاسکتا ہے۔ ہر فوٹوون کی توانائی یہ ہے: E = hv جہاں E فوٹوون کی توانائی ہے ، v روشنی کی فریکوینسی ہے ، اور h پلانک جی جی # 39 ہے۔
ایربیئم ڈوپڈ فائبر میں ایر 3+ آئن کی توانائی کی حالت مستقل طور پر نہیں لی جاسکتی ہے۔ یہ صرف توانائی کی سطح بننے کے لئے توانائی کی متضاد ریاستوں کی ایک سیریز میں ہوسکتا ہے ، اور یہ توانائی کی ریاستیں توانائی کی سطح بن جاتی ہیں۔ جب ایرونیم ڈوپڈ فائبر میں منتقل ہونے والے فوٹوون کی توانائی توانائی کے دو سطحوں ایر 3+ آئنوں کے مابین توانائی کے فرق کے برابر ہوتی ہے تو ، ایر 3+ آئن فوٹونس کے ساتھ جوش و خروش اور تابکاری جذب جذب پیدا کرنے کے لئے بات چیت کریں گے۔ حوصلہ افزا اخراج سے مراد ایر 3+ آئن اور فوٹن کی اعلی توانائی کی سطح سے کم توانائی کی سطح پر منتقلی ہوتی ہے ، ایک ایسا فوٹون خارج ہوتا ہے جو بالکل اتنا ہی جوش و خروش سے ہوتا ہے اسی)؛ حوصلہ افزائی جذب سے مراد ایرون+ آئن فوٹوون کے ساتھ بات چیت کرتی ہے جس سے توانائی کی کم سطح سے کم توانائی سے تبادلہ ہوتا ہے ، اور پرجوش فوٹوون جذب ہوتا ہے۔
کافی حد تک مضبوط پمپ لائٹ کو ایربیم ڈوپڈ فائبر میں انجیکشن لگانے سے ، زمینی حالت میں زیادہ تر ایر 3+ آئنوں کو اعلی توانائی کی حالت میں پمپ کیا جاسکتا ہے ، اور اعلی توانائی والی ریاست میں موجود ایر 3+ آئنوں کو تیزی سے میٹاسٹیبل میں منتقل کردیا جاتا ہے۔ تابکاری کے بغیر ریاست. چونکہ میٹازیبل ریاست میں ایر 3 آئنوں کی توانائی کی سطح طویل ہوتی ہے ، لہذا میٹاسٹیبل ریاست اور زمینی ریاست کے درمیان آبادی کا الٹا تشکیل دینا آسان ہے ، یعنی میٹاسٹیبل ریاست میں ایر3+ ذرات کی تعداد اس تعداد سے زیادہ ہے زمینی حالت میں Er3+ ذرات کا۔
جب سگنل فوٹون ایئر ڈوپڈ لائٹ ڈور سے گزرتے ہیں اور متحرک اخراج اثر پیدا کرنے کے لئے ایر 3+ آئنوں کے ساتھ بات چیت کرتے ہیں تو ، خود سے ملتے جلتے فوٹون کی ایک بڑی تعداد تیار ہوجاتی ہے۔ اس وقت ، کان ڈوپڈ فائبر کے ذریعہ پھیلائے جانے والے سگنل فوٹون تیزی سے بڑھتے ہیں ، جس کے نتیجے میں سگنل وسیع ہوتا ہے۔ صرف چند ہی زمینی حالت میں ہیں ایر 3+ آئن ٹیم سگنل فوٹوون ایک متحرک جذب اثر پیدا کرتی ہے ، جو فوٹوون کو جذب کرتی ہے۔
ایر 3+ آئن کی میٹاسٹیبل ریاست اور زمینی حالت کی ایک خاص چوڑائی ہوتی ہے ، تاکہ ای ڈی ایف اے کے طول و عرض کی ایک خاص طول موج کی حد ہوتی ہے ، اور اس کی مخصوص قیمت 1530-1570nm ہے۔ جب ایر 3+ آئن میٹاسٹیبل حالت میں ہوتے ہیں ، حوصلہ افزا اخراج اور محرک جذب کے علاوہ ، خود بخود تابکاری بھی پیدا ہوجاتی ہے ، یعنی ، ایر3+ آئنز ایک مختصر وقت کے لئے میٹاسٹیبل حالت میں رہتے ہیں اور اس کے پاس فوٹوون کے ساتھ بات چیت کرنے کا کوئی موقع نہیں ہوتا ہے ، اور بے ساختہ حالت سے آئے گا۔ مستحکم ریاست زمینی حالت میں منتقلی کرتی ہے اور 1550nm بینڈ میں فوٹون خارج کرتی ہے۔ یہ فوٹون سگنل لائٹ سے مختلف ہے ، اور یہ ای ڈی ایف اے کی آواز کو تشکیل دیتا ہے۔ چونکہ خود بخود اخراج کے فوٹون بھی تیز کردیئے جاتے ہیں جب وہ ایربیم ڈوپڈ فائبر میں منتقل ہوتے ہیں ، جب ای ڈی ایف اے کی ان پٹ آپٹیکل طاقت کم ہوتی ہے تو ، زیادہ شور پیدا ہوتا ہے۔
