Функциональная схема волоконно-оптического усилителя приведена на рис. 5.16.

Основу усилителя составляет активный волоконный световод (ABC). Для длины волны 1,55 мкм в роли примеси используется эрбий (Er), длина световода составляет десятки метров.

Для того чтобы волокно приобрело свойство усиливающей среды, используется накачка с помощью лазера Л. Усиливаемый сигнал с длиной волны Хс и излучение лазера с длиной волны накачки Х„ объединяются в мультиплексоре (МП) и направляются в ABC.

В оптическом волокне происходит увеличение мощности сигнала. Основная часть (бо­лее 90%) усиленного сигнала проходит через фильтр Ф на выход. Фильтр выделяет полез­ный усиленный сигнал и не пропускает на выход сигнал накачки и шумы вне полосы частот сигнала.

На входе устройства использует оптический изолятор ОИ, предотвращающий проник­новение отраженных в усилителе сигналов во входящую оптическую линию.

Узел контроля УК управляет током накачки обеспечиваемым узлом накачки УН, благо­даря обратной связи, зависящей от коэффициента передачи усилителя мощности УМ.

Принцип действия оптического усилителя основан на эффекте возбуждения вследствие лазерной накачки атомов редкоземельных материалов, помещенных с сердцевину одномо­дового стекловолокна. Редкоземельные материалы выбираются с таким расчетом, чтобы имелись зоны поглощения внешней энергии и создавалась инверсная населенность, которая приводит к спонтанной, а затем и к вынужденной люминесценции.