Schema tehnică a sistemului de amplificare EDFA în bandă L

EDFA folosește fibra dopată cu ioni de erbiu ca mediu de câștig, care produce inversarea populației sub lumina pompei. Realizează amplificarea radiației stimulate sub inducerea luminii de semnal.
Ionii de erbiu au trei niveluri de energie. Sunt la cel mai scăzut nivel de energie, E1, atunci când nu sunt excitați de nicio lumină. Când fibra este excitată în mod continuu de sursa de lumină cu laser, particulele din starea fundamentală câștigă energie și trec la un nivel de energie mai ridicat. Cum ar fi tranziția de la E1 la E3, deoarece particula este instabilă la nivelul de energie ridicat al E3, va cădea rapid la starea metastabilă E2 într-un proces de tranziție non-radiativ. La acest nivel de energie, particulele au o viață de supraviețuire relativ lungă. Datorită excitării continue a sursei de lumină a pompei, numărul de particule la nivelul de energie E2 va continua să crească, iar numărul de particule la nivelul de energie E1 va crește. În acest fel, distribuția inversiunii populației este realizată în fibra dopată cu erbiu, iar condițiile de învățare a amplificării optice sunt disponibile.
Când energia fotonului semnalului de intrare E=hf este exact egală cu diferența de nivel de energie dintre E2 și E1, E2-E1=hf, particulele în stare metastabilă vor trece la starea fundamentală E1 sub formă de radiație stimulată. Radiația și intrarea Fotonii 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 dispozitivului de bază
2.1. Schema schematică a sistemului de amplificare cu fibră optică în bandă L este următoarea: