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 acción de la luz de bombeo. Logra la amplificación por radiación estimulada mediante la inducción de luz de señal.
Los iones de erbio poseen tres niveles de energía. Se encuentran en el nivel de energía más bajo, E1, cuando no son excitados por la luz. Al excitar continuamente la fibra mediante el láser de bombeo, las partículas en el estado fundamental ganan energía y transitan a un nivel de energía superior. Por ejemplo, la transición de E1 a E3 se produce cuando, debido a la inestabilidad de la partícula en el nivel de alta energía E3, esta cae rápidamente al estado metaestable E2 mediante un proceso de transición no radiativa. En este nivel de energía, las partículas tienen una vida útil relativamente larga. Debido a la excitación continua del láser de bombeo, el número de partículas en el nivel de energía E2 aumenta progresivamente, al igual que el número de partículas en el nivel de energía E1. De esta manera, se produce la inversión de la distribución de población en la fibra dopada con erbio, creando las condiciones para la amplificación óptica.
Cuando la energía del fotón de la señal de entrada E=hf es exactamente igual a la diferencia de energía entre los niveles E2 y E1, E2-E1=hf, las partículas en el estado metaestable transitan al estado fundamental E1 en forma de radiación estimulada. Los fotones de la radiación y de la señal de entrada son idénticos, lo que aumenta significativamente su número y convierte la señal óptica de entrada en una señal óptica de salida intensa en la fibra dopada con erbio, logrando así la amplificación directa de la señal óptica.

2. Diagrama del sistema e introducción a los dispositivos básicos
2.1. El diagrama esquemático del sistema amplificador de fibra óptica de banda L es el siguiente: