Technisch schema van het L-band EDFA-versterkersysteem

EDFA gebruikt erbium-ion-gedoteerde vezels als versterkingsmedium, wat populatie-inversie veroorzaakt onder pomplicht. Het realiseert gestimuleerde stralingsversterking onder inductie van signaallicht.
Erbiumionen hebben drie energieniveaus. Ze bevinden zich op het laagste energieniveau, E1, wanneer ze niet door licht worden geëxciteerd. Wanneer de vezel continu wordt geëxciteerd door de laser van de pomplichtbron, winnen de deeltjes in de grondtoestand aan energie en gaan ze over naar een hoger energieniveau. Zoals bij de overgang van E1 naar E3, zal het deeltje, omdat het instabiel is op het hoge energieniveau van E3, snel terugvallen naar de metastabiele toestand E2 in een niet-stralingsafhankelijk overgangsproces. Op dit energieniveau hebben de deeltjes een relatief lange levensduur. Door de continue excitatie van de pomplichtbron zal het aantal deeltjes op energieniveau E2 blijven toenemen, evenals het aantal deeltjes op energieniveau E1. Op deze manier wordt de populatie-inversieverdeling in de erbiumgedoteerde vezel gerealiseerd en zijn de voorwaarden voor het leren van optische versterking aanwezig.
Wanneer de fotonenergie E=hf van het ingangssignaal precies gelijk is aan het energieniveauverschil 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 signaal zijn identiek aan de fotonen, waardoor het aantal fotonen aanzienlijk toeneemt. Hierdoor wordt het optische ingangssignaal een sterk optisch uitgangssignaal in de erbiumgedoteerde vezel, wat de directe versterking van het optische signaal mogelijk maakt.

2. Systeemdiagram en basisintroductie van het apparaat
2.1. Het schema van het L-band optische vezelversterkersysteem is als volgt: