Schema tehnică a sistemului de amplificare EDFA în bandă L

EDFA utilizează fibră dopată cu ioni de erbiu ca mediu de amplificare, care produce inversia populației sub influența luminii de pompare. Realizează amplificarea radiației stimulate sub inducerea luminii de semnal.
Ionii de erbiu au trei niveluri de energie. Aceștia se află la cel mai scăzut nivel de energie, E1, atunci când nu sunt excitați de nicio lumină. Când fibra este excitată continuu de laserul sursei de lumină a pompei, particulele aflate în starea fundamentală câștigă energie și trec la un nivel de energie superior. De exemplu, în cazul tranziției de la E1 la E3, deoarece particula este instabilă la nivelul ridicat de energie E3, aceasta va cădea rapid în starea metastabilă E2 într-un proces de tranziție non-radiativă. La acest nivel de energie, particulele au o durată de viață relativ lungă. Datorită excitației continue a sursei de lumină a pompei, numărul de particule aflate la nivelul de energie E2 va continua să crească, iar numărul de particule aflate la nivelul de energie E1 va crește. În acest fel, distribuția inversării populației este realizată în fibra dopată cu erbiu, fiind disponibile condițiile pentru învățarea amplificării optice.
Când energia fotonică a semnalului de intrare E=hf este exact egală cu diferența de nivel de energie dintre E2 și E1, E2-E1=hf, particulele aflate în starea metastabilă vor trece la starea fundamentală E1 sub formă de radiație stimulată. Radiația și fotonii de intrare din semnal sunt identici cu fotonii, crescând astfel semnificativ numărul de fotoni, făcând ca semnalul optic de intrare să devină un semnal optic de ieșire puternic în fibra dopată cu erbiu, realizând amplificarea directă a semnalului optic.

2. Diagrama sistemului și introducerea de bază a dispozitivului
2.1. Schema sistemului de amplificare cu fibră optică în bandă L este următoarea: