Teknisk skema for L-bånds EDFA-forstærkersystem

EDFA bruger erbiumion-dopet fiber som forstærkningsmedium, hvilket producerer populationsinversion under pumpelys. Den realiserer stimuleret strålingsforstærkning under induktion af signallys.
Erbiumioner har tre energiniveauer. De er på det laveste energiniveau, E1, når de ikke exciteres af noget lys. Når fiberen kontinuerligt exciteres af pumpelyskildens laser, får partiklerne i grundtilstanden energi og overgår til et højere energiniveau. Som ved overgangen fra E1 til E3, vil partiklen, fordi den er ustabil ved det høje energiniveau E3, hurtigt falde til den metastabile tilstand E2 i en ikke-strålende overgangsproces. Ved dette energiniveau har partiklerne en relativt lang overlevelsestid. På grund af den kontinuerlige excitation af pumpelyskilden vil antallet af partikler på E2-energiniveauet fortsætte med at stige, og antallet af partikler på E1-energiniveauet vil stige. På denne måde realiseres populationsinversionsfordelingen i den erbiumdopede fiber, og betingelserne for at lære optisk forstærkning er tilgængelige.
Når indgangssignalets fotonenergi E=hf er præcis lig med energiniveauforskellen mellem E2 og E1, E2-E1=hf, vil partiklerne i den metastabile tilstand overgå til grundtilstanden E1 i form af stimuleret stråling. Strålingen og indgangsfotonerne i signalet er identiske med fotonerne, hvilket øger antallet af fotoner betydeligt, hvilket gør, at det optiske indgangssignal bliver et stærkt optisk udgangssignal i den erbiumdopede fiber, hvilket realiserer en direkte forstærkning af det optiske signal.

2. Systemdiagram og grundlæggende enhedsintroduktion
2.1. Skematisk diagram over L-båndets optiske fiberforstærkersystem er som følger: