Technická schéma zosilňovača EDFA v L-pásme

EDFA využíva ako zosilňovacie médium vlákno dopované iónmi erbia, ktoré pod vplyvom čerpacieho svetla vytvára inverziu populácie. Pri indukcii signálneho svetla realizuje zosilnenie stimulovaného žiarenia.
Erbiové ióny majú tri energetické hladiny. Nachádzajú sa na najnižšej energetickej hladine E1, keď nie sú excitované žiadnym svetlom. Keď je vlákno kontinuálne excitované laserom z čerpacieho zdroja svetla, častice v základnom stave získavajú energiu a prechádzajú na vyššiu energetickú hladinu. Napríklad pri prechode z E1 do E3 je častica nestabilná na vysokej energetickej hladine E3 a rýchlo klesá do metastabilného stavu E2 v neradiačnom prechodovom procese. Na tejto energetickej hladine majú častice relatívne dlhú životnosť. Vďaka kontinuálnej excitácii čerpacieho zdroja svetla sa počet častíc na energetickej hladine E2 bude naďalej zvyšovať a počet častíc na energetickej hladine E1 sa bude zvyšovať. Týmto spôsobom sa v vlákne dopovanom erbiom realizuje inverzné rozloženie populácie a sú k dispozícii podmienky pre učenie optického zosilnenia.
Keď je energia fotónu vstupného signálu E=hf presne rovnaká ako rozdiel energetických hladín medzi E2 a E1, E2-E1=hf, častice v metastabilnom stave prejdú do základného stavu E1 vo forme stimulovaného žiarenia. Žiarenie a vstupné fotóny v signále sú identické s fotónmi, čím sa výrazne zvyšuje počet fotónov a vstupný optický signál sa stáva silným výstupným optickým signálom v vlákne dopovanom erbiom, čím sa dosahuje priame zosilnenie optického signálu.

2. Schéma systému a základný úvod do zariadenia
2.1. Schéma zapojenia systému optického zosilňovača v L-pásme je nasledovná: