Tehnična shema ojačevalnega sistema L-pasu EDFA

EDFA uporablja vlakna, dopirana z erbijevimi ioni, kot ojačitveni medij, ki povzroči populacijsko inverzijo pod svetlobo črpalke. Realizira stimulirano ojačanje sevanja pod indukcijo signalne svetlobe.
Erbijevi ioni imajo tri energijske ravni. So na najnižji energijski ravni, E1, ko jih ne vzburja nobena svetloba. Ko vlakno nenehno vzbuja laser s svetlobnim virom črpalke, delci v osnovnem stanju pridobijo energijo in preidejo na višjo energijsko raven. Kot je prehod iz E1 v E3, ker je delec nestabilen na visoki energijski ravni E3, bo hitro padel v metastabilno stanje E2 v procesu prehoda brez sevanja. Na tej energijski ravni imajo delci razmeroma dolgo življenjsko dobo. Zaradi neprekinjenega vzbujanja svetlobnega vira črpalke bo število delcev na energijskem nivoju E2 še naraščalo, število delcev na energijskem nivoju E1 pa se bo povečevalo. Na ta način se porazdelitev populacijske inverzije realizira v vlaknu, dopiranem z erbijem, in na voljo so pogoji za učenje optičnega ojačanja.
Ko je energija fotona vhodnega signala E=hf natančno enaka razliki ravni energije med E2 in E1, E2-E1=hf, bodo delci v metastabilnem stanju prešli v osnovno stanje E1 v obliki stimuliranega sevanja. Sevanje in vhod. Fotoni v signalu so identični fotonom, s čimer se znatno poveča število fotonov, zaradi česar vhodni optični signal postane močan izhodni optični signal v vlaknu, dopiranem z erbijem, s čimer se realizira neposredno ojačanje optičnega signala. .

2. Sistemski diagram in predstavitev osnovne naprave
2.1. Shematski diagram L-pasovnega ojačevalnega sistema z optičnimi vlakni je naslednji: