Tehnična shema ojačevalnega sistema EDFA v L-pasu

EDFA uporablja vlakna, dopirana z erbijevimi ioni, kot ojačevalni medij, ki pod vplivom črpalne svetlobe ustvarja inverzijo populacije. Pod vplivom indukcije signalne svetlobe doseže ojačanje stimuliranega sevanja.
Erbijevi ioni imajo tri energijske nivoje. Na najnižjem energijskem nivoju, E1, so, ko jih ne vzbuja nobena svetloba. Ko vlakno neprekinjeno vzbuja laser črpalnega svetlobnega vira, delci v osnovnem stanju pridobijo energijo in preidejo na višji energijski nivo. Na primer pri prehodu iz E1 v E3, ker je delec na visokem energijskem nivoju E3 nestabilen, bo v nesevalnem prehodnem procesu hitro padel v metastabilno stanje E2. Na tem energijskem nivoju imajo delci relativno dolgo življenjsko dobo. Zaradi neprekinjenega vzbujanja črpalnega svetlobnega vira se bo število delcev na energijskem nivoju E2 še naprej povečevalo, prav tako pa se bo povečalo število delcev na energijskem nivoju E1. Na ta način se v vlaknu, dopiranem z erbijem, doseže porazdelitev populacijske inverzije in so na voljo pogoji za učenje optičnega ojačanja.
Ko je energija fotona vhodnega signala E=hf natančno enaka razliki energijskih nivojev med E2 in E1, E2-E1=hf, delci v metastabilnem stanju preidejo v osnovno stanje E1 v obliki stimuliranega sevanja. Sevanje in vhodni 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 doseže neposredno ojačanje optičnega signala.

2. Diagram sistema in osnovni uvod v napravo
2.1. Shematski diagram sistema ojačevalnika z optičnimi vlakni v L-pasu je naslednji: