Teknisk skjema for L-bånd EDFA-forsterkersystem

EDFA bruker erbiumionedopet fiber som forsterkningsmedium, noe som produserer populasjonsinversjon under pumpelys. Den realiserer stimulert strålingsforsterkning under induksjon av signallys.
Erbiumioner har tre energinivåer. De er på det laveste energinivået, E1, når de ikke eksiteres av noe lys. Når fiberen kontinuerlig eksiteres av pumpelyskildens laser, får partiklene i grunntilstanden energi og går over til et høyere energinivå. For eksempel ved overgangen fra E1 til E3, fordi partikkelen er ustabil ved det høye energinivået til E3, vil den raskt falle til den metastabile tilstanden E2 i en ikke-strålende overgangsprosess. Ved dette energinivået har partiklene en relativt lang overlevelsestid. På grunn av den kontinuerlige eksitasjonen av pumpelyskilden vil antallet partikler ved E2-energinivået fortsette å øke, og antallet partikler ved E1-energinivået vil øke. På denne måten realiseres populasjonsinversjonsfordelingen i den erbiumdopede fiberen, og betingelsene for å lære optisk forsterkning er tilgjengelige.
Når inngangssignalets fotonenergi E=hf er nøyaktig lik energinivåforskjellen mellom E2 og E1, E2-E1=hf, vil partiklene i metastabil tilstand gå over til grunntilstanden E1 i form av stimulert stråling. Strålingen og inngangsfotonene i signalet er identiske med fotonene, noe som øker antallet fotoner betydelig. Dette gjør at inngangsoptisk signal blir et sterkt optisk utgangssignal i den erbiumdopede fiberen, noe som realiserer direkte forsterkning av det optiske signalet.

2. Systemdiagram og grunnleggende enhetsintroduksjon
2.1. Skjematisk diagram av L-båndets optiske fiberforsterkersystem er som følger: