Optický zesilovač je zařízení, které zesiluje vstupní optické záření. Optické zesilovače rozdělujeme na:
- koherentní, které zvětšují amplitudu a zachovávají fázi, tj. monochromatickému optickému záření na vstupu by odpovídalo monochromatické záření na výstupu;
- nekoherentní, které zvětšují intenzitu bez zachování fáze.
Optické záření, procházející látkou v termodynamické rovnováze je zeslabováno. K zesílení může docházet jen při inverzním obsazení energetických úrovní, tj. v nerovnovážném stavu. Kromě podmínky víceúrovňového energetického systému je pro inverzní obsazení třeba dodávat systému energii z vnějšího zdroje. Dodávání excitační energie se nazývá čerpání. Forma čerpání může být různá, jak je uvedeno v přehledu druhů luminiscence. Uspořádání optického zesilovače je na obrázku 85.
Obr. 85: Princip optického zesilovače
V aktivním prostředí mohou nastat tři základní interakce fotonů s atomem:
- atom na nižší energetické úrovni může absorbovat foton,
- atom na vyšší energetické úrovni může emitovat foton spontánně,
- atom na vyšší energetické úrovni může emitovat foton stimulovaně.
EDFA