図の (a) 前方励起型システムと (b) 後方励起型システムの概念図を用いて光ファイバー中の光の伝搬式を示し、光ファイバー増幅器の小信号利得を求める。
まず、前方励起型システムにおいて励起光と順方向に進む信号光を PL+、後方励起型システムにおいて逆方向に進む信号光を PL− とすると、光ファイバーの光軸に沿った励起光 Pp と信号光 PL の伝搬式はそれぞれ次式で示される。
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