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. De esta forma, se 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 ser excitada continuamente por el láser de bombeo, la fibra adquiere energía y transita a un nivel de energía superior. Por ejemplo, en la transición de E1 a E3, debido a la inestabilidad de la partícula en el alto nivel de energía E3, esta desciende rápidamente al estado metaestable E2 mediante una transición no radiativa. En este nivel de energía, las partículas tienen una vida útil relativamente larga. Gracias 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 forma, se logra la inversión de la distribución de población en la fibra dopada con erbio, creando las condiciones necesarias para la amplificación óptica.
Cuando la energía del fotón de la señal de entrada E=hf es precisamente igual a la diferencia de nivel de energía entre E2 y E1, E2-E1=hf, las partículas en el estado metaestable transitarán al estado fundamental E1 en forma de radiación estimulada. La radiación y los fotones de entrada en la señal son idénticos a los fotones, lo que aumenta significativamente el número de fotones, haciendo que la señal óptica de entrada se convierta en una fuerte señal óptica de salida en la fibra dopada con erbio, logrando 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: