Technické schéma zesilovače EDFA v L-pásmu

EDFA používá jako zesilovací médium vlákno dopované ionty erbia, které pod vlivem budicího světla vytváří inverzi populace. Dosahuje zesílení stimulovaného záření pod vlivem indukce signálního světla.
Erbiové ionty mají tři energetické hladiny. Na nejnižší energetické hladině, E1, se nacházejí, když nejsou excitovány žádným světlem. Když je vlákno kontinuálně excitováno laserem z budicího zdroje světla, částice v základním stavu získávají energii a přecházejí na vyšší energetickou hladinu. Například při přechodu z E1 do E3 je částice nestabilní na vysoké energetické hladině E3 a rychle přechází do metastabilního stavu E2 v neradiačním přechodovém procesu. Na této energetické hladině mají částice relativně dlouhou životnost. Díky kontinuální excitaci z budicího zdroje světla se počet částic na energetické hladině E2 bude dále zvyšovat a počet částic na energetické hladině E1 se bude zvyšovat. Tímto způsobem se v erbiem dopovaném vlákně realizuje inverzní rozdělení populace a jsou k dispozici podmínky pro učení optického zesílení.
Když je energie fotonu vstupního signálu E=hf přesně rovna rozdílu energetických hladin mezi E2 a E1, E2-E1=hf, částice v metastabilním stavu přejdou do základního stavu E1 ve formě stimulovaného záření. Záření a vstupní fotony v signálu jsou identické s fotony, čímž se výrazně zvyšuje počet fotonů. Vstupní optický signál se tak stává silným výstupním optickým signálem v erbiem dopovaném vlákně, čímž se dosahuje přímého zesílení optického signálu.

2. Schéma systému a základní úvod do zařízení
2.1. Schéma zapojení systému optického zesilovače v L-pásmu je následující: