Schemat techniczny układu wzmacniacza EDFA pasma L

EDFA wykorzystuje włókno domieszkowane jonami erbu jako medium wzmacniające, które wytwarza inwersję populacji pod wpływem światła pompującego. Realizuje wzmocnienie stymulowanego promieniowania pod wpływem indukcji światła sygnałowego.
Jony erbu mają trzy poziomy energetyczne. Znajdują się na najniższym poziomie energetycznym, E1, gdy nie są wzbudzane przez żadne światło. Gdy włókno jest stale wzbudzane przez laser źródła światła pompującego, cząstki w stanie podstawowym zyskują energię i przechodzą na wyższy poziom energetyczny. Na przykład przejście z E1 do E3, ponieważ cząstka jest niestabilna na wysokim poziomie energetycznym E3, szybko spadnie do stanu metastabilnego E2 w procesie przejścia bezpromienistego. Na tym poziomie energetycznym cząstki mają stosunkowo długi okres przetrwania. Ze względu na ciągłe wzbudzanie źródła światła pompującego liczba cząstek na poziomie energetycznym E2 będzie nadal wzrastać, a liczba cząstek na poziomie energetycznym E1 wzrośnie. W ten sposób rozkład inwersji populacji jest realizowany w włóknie domieszkowanym erbem, a warunki do nauki wzmocnienia optycznego są dostępne.
Gdy energia fotonu sygnału wejściowego E=hf jest dokładnie równa różnicy poziomów energii między E2 i E1, E2-E1=hf, cząstki w stanie metastabilnym przejdą do stanu podstawowego E1 w postaci wymuszonego promieniowania. Promieniowanie i wejście Fotony w sygnale są identyczne z fotonami, co znacznie zwiększa liczbę fotonów, sprawiając, że wejściowy sygnał optyczny staje się silnym wyjściowym sygnałem optycznym w światłowodzie domieszkowanym erbem, realizując bezpośrednie wzmocnienie sygnału optycznego.

2. Schemat systemu i podstawowe wprowadzenie do urządzenia
2.1. Schematyczny diagram układu wzmacniacza światłowodowego pasma L przedstawia się następująco: