Schéma technique du système d'amplificateur EDFA en bande L

L'EDFA utilise une fibre dopée aux ions erbium comme milieu de gain, ce qui produit une inversion de population sous la lumière d'une pompe. Il réalise une amplification du rayonnement stimulé sous l'induction du signal lumineux.
Les ions Erbium ont trois niveaux d'énergie. Ils sont au niveau d’énergie le plus bas, E1, lorsqu’ils ne sont excités par aucune lumière. Lorsque la fibre est continuellement excitée par la source de lumière laser de pompe, les particules à l’état fondamental gagnent de l’énergie et passent à un niveau d’énergie plus élevé. Comme pour la transition de E1 à E3, parce que la particule est instable au niveau d'énergie élevé de E3, elle tombera rapidement à l'état métastable E2 dans un processus de transition non radiatif. À ce niveau d’énergie, les particules ont une durée de vie relativement longue. En raison de l'excitation continue de la source lumineuse de pompe, le nombre de particules au niveau d'énergie E2 continuera d'augmenter et le nombre de particules au niveau d'énergie E1 augmentera. De cette manière, la distribution d'inversion de population est réalisée dans la fibre dopée à l'erbium et les conditions d'apprentissage de l'amplification optique sont disponibles.
Lorsque l'énergie photonique du signal d'entrée E = hf est précisément égale à la différence de niveau d'énergie entre E2 et E1, E2-E1 = hf, les particules à l'état métastable passeront à l'état fondamental E1 sous forme de rayonnement stimulé. Le rayonnement et l'entrée Les photons du signal sont identiques aux photons, augmentant ainsi considérablement le nombre de photons, faisant du signal optique d'entrée un signal optique de sortie puissant dans la fibre dopée à l'erbium, réalisant l'amplification directe du signal optique .

2. Schéma du système et introduction de base de l'appareil
2.1. Le diagramme schématique du système d’amplificateur à fibre optique en bande L est le suivant :