Вероятности индуцированных переходов

<Wп> = sп <F> и Wи = sи <F>

пропорциональны средней плотности потока фотонов: <F> = <I>/(hn), где <I> – средняя интенсивность излучения в легированной эрбием сердцевине волокна.

Коэффициенты пропорциональности sп и sи в выражениях <Wп> = sп <F> и <Wи> = sи <F> имеют смысл сечения рассеяния, что нетрудно проверить, записав размерность величин:

[W] = T-1 и [F] = [nф vф] = L-3 L/T = L-2 T-1 (где nф –число фотонов в единице объема, vф – скорость фотонов).

Так как [W] = [s F] то, очевидно, что [s] = L2. В геометрической интерпретации сечения поглощения s_п можно полагать, что поток фотонов рассеивается на мишенях с эффективной площадью s_п. Спектры сечений для перехода 1-2 и 1-3 ионов эрбия в кварцевом волокне с сердцевиной легированной германием с добавкой алюминия приведены на рис. 5.

       Упрощенная схема эрбиевого волоконного усилителя представлена на рис.3.

Рис.3. Упрощенная схема эрбиевого волоконного усилителя

Для объединения входного оптического сигнала и излучения накачки используются мультиплексоры, как правило, сплавного типа.

       Собственно усилительной средой усилителя является волоконный световод, легированный ионами эрбия.