Esquema técnico del sistema amplificador EDFA de banda L

El EDFA utiliza fibra dopada con iones de erbio como medio de ganancia, lo que produce inversión de población bajo la luz de bombeo. Realiza la amplificación de la radiación estimulada bajo la inducción de la luz de señal.
Los iones de erbio tienen tres niveles de energía. Se encuentran en el nivel más bajo, E1, cuando no son excitados por ninguna luz. Cuando la fibra se excita continuamente con el láser de la fuente de luz de bombeo, las partículas en el estado fundamental ganan energía y pasan a un nivel energético superior. Como en la transición de E1 a E3, debido a la inestabilidad de la partícula en el alto nivel de energía de E3, caerá rápidamente al estado metaestable E2 en un proceso de transición no radiativo. En este nivel de energía, las partículas tienen una vida útil relativamente larga. Debido a la excitación continua de la fuente de luz de bombeo, el número de partículas en el nivel de energía E2 continuará aumentando, y el número de partículas en el nivel de energía E1 aumentará. De esta manera, se logra la distribución de inversión de población en la fibra dopada con erbio y se proporcionan las condiciones para el aprendizaje de la amplificación óptica.
Cuando la energía del fotón de la señal de entrada, E=hf, es exactamente igual a la diferencia de niveles de energía entre E2 y E1 (E2-E1=hf), las partículas en estado metaestable pasarán al estado fundamental E1 en forma de radiación estimulada. La radiación y los fotones de entrada en la señal son idénticos, lo que aumenta significativamente su número. Esto convierte la señal óptica de entrada en una potente señal óptica de salida en la fibra dopada con erbio, lo que permite la amplificación directa de la señal óptica.

2. Diagrama del sistema e introducción básica del dispositivo
2.1. El diagrama esquemático del sistema amplificador de fibra óptica de banda L es el siguiente: