Technisch schema van het L-band EDFA-versterkersysteem

EDFA gebruikt een met erbiumionen gedoteerde vezel als versterkingsmedium, wat onder invloed van pomplicht tot populatie-inversie leidt. Hierdoor wordt gestimuleerde stralingsversterking gerealiseerd onder invloed van signaallicht.
Erbiumionen hebben drie energieniveaus. Ze bevinden zich op het laagste energieniveau, E1, wanneer ze niet door licht worden aangeslagen. Wanneer de vezel continu wordt aangeslagen door de pomplaser, nemen de deeltjes in de grondtoestand energie op en gaan ze over naar een hoger energieniveau. Bijvoorbeeld de overgang van E1 naar E3. Omdat het deeltje instabiel is op het hoge energieniveau E3, zal het snel terugvallen naar de metastabiele toestand E2 in een niet-radiatieve overgang. Op dit energieniveau hebben de deeltjes een relatief lange levensduur. Door de continue aanslag van de pomplaser zal het aantal deeltjes op energieniveau E2 blijven toenemen, evenals het aantal deeltjes op energieniveau E1. Op deze manier wordt een populatie-inversie in de erbiumgedoteerde vezel gerealiseerd, waardoor de voorwaarden voor optische versterking ontstaan.
Wanneer de energie van de fotonen in het ingangssignaal E=hf precies gelijk is aan het energieverschil tussen E2 en E1, E2-E1=hf, zullen de deeltjes in de metastabiele toestand overgaan naar de grondtoestand E1 in de vorm van gestimuleerde straling. De straling en de fotonen in het ingangssignaal zijn identiek, waardoor het aantal fotonen aanzienlijk toeneemt. Hierdoor wordt het optische ingangssignaal een sterk optisch uitgangssignaal in de erbiumgedoteerde vezel, wat resulteert in directe versterking van het optische signaal.

2. Systeemdiagram en basisintroductie van de apparatuur.
2.1. Het schema van het L-band optische vezelversterkersysteem ziet er als volgt uit: