Cynhyrchir effaith ymhelaethu EDFA drwy ryngweithio'r golau signalau yn y band 1550nm drwy'r ffibr wedi'i dopio gan Erbium a rhyngweithio er3+. Pan fydd golau'n rhyngweithio â mater, gellir ystyried golau fel pigiad gronynnau sy'n cynnwys ffotograffau. Egni pob llun yw: E=hv lle mae E yn egni'r ffotograff, v yw amlder golau, ac h yw planck yn gyson.
Ni ellir cymryd cyflwr ynni'r Er3+ yn y ffibr sydd wedi'i dopio'n barhaus. Dim ond mewn cyfres o wladwriaethau ynni ar wahân y gall fod i ddod yn lefelau ynni, ac mae'r gwladwriaethau ynni hyn yn troi'n lefelau ynni. Pan fydd egni'r ffotograff a drosglwyddir yn y ffibr sydd wedi'i dopio'n erbium yn hafal i'r gwahaniaeth ynni rhwng dwy lefel ynni o er3+, bydd yr Er3+ yn rhyngweithio â'r ffotograffau i gynhyrchu pelydriad cyfnewid ac effeithiau amsugno cyfnewid. Mae allyriadau wedi'u hysgogi yn cyfeirio at drosglwyddo Er3+ a ffotograff o lefel ynni uchel i lefel ynni isel, gollwng ffotograff sydd yn union yr un fath â'r ffotograff cyffrous (mae amlder, cyfnod, cyfeiriad lluosogi, a gwladwriaeth polareiddio'r laser yr un fath); amsugno wedi'i ysgogi yn cyfeirio at Mae'r Er3+ yn rhyngweithio â'r ffotograff i bontio o set ynni isel i lefel ynni uchel, ac amsugno'r ffotograff cyffrous.
Drwy chwistrellu golau pwmp digon cryf i'r ffibr sydd wedi'i dopio'n erbium, gellir pwmpio'r rhan fwyaf o'r ïonau Er3+ yn y wladwriaeth ar y ddaear i'r wladwriaeth ynni uchel, ac mae'r ïonau Er3+ yn y wladwriaeth ynni uchel yn cael eu trosglwyddo'n gyflym i'r wladwriaeth metesefydlog heb ymbelydredd. Gan fod gan Er3+ oes lefel ynni hirach yn y wladwriaeth metesefydlog, mae'n hawdd ffurfio buddsoddiad poblogaeth rhwng y wladwriaeth metesefydlog a'r wladwriaeth ar y ddaear, hynny yw, mae nifer y gronynnau Er3+ yn y wladwriaeth metesefydlog yn fwy na nifer y gronynnau Er3+ yn y wladwriaeth ar y ddaear.
Pan fydd ffotograffau signalau'n mynd drwy'r llinyn golau clust ac yn rhyngweithio ag Er3+ i gynhyrchu effaith allyriadau wedi'i hysgogi, cynhyrchir nifer fawr o ffotograffau sy'n union yr un fath â'u hunain. Ar hyn o bryd, mae'r ffotograffau signalau a drosglwyddir drwy'r ffibr clust yn cynyddu'n gyflym, gan arwain at ymhelaethu ar signalau; dim ond ychydig sydd yn y cyflwr sylfaenol Mae ffotograffau signalau tîm Er3+ yn cynhyrchu effaith amsugno wedi'i hysgogi, sy'n amsugno ffotograffau.
Mae gan gyflwr metesefydlog a gwladwriaeth sylfaenol Er3+ led penodol, fel bod gan effaith ymhelaethu EDFA ystod donfedd benodol, a'i werth nodweddiadol yw 1530-1570nm. Pan fydd Er3+ mewn cyflwr metesefydlog, yn ogystal â gollyngiadau wedi'u hysgogi ac amsugno wedi'u hysgogi, cynhyrchir pelydriad digymell hefyd, hynny yw, Mae Er3+ yn aros yn y cyflwr metesefydlog am gyfnod byr ac nid oes ganddynt gyfle i ryngweithio â ffotograffau, a byddant yn dod o'r cyflwr issefydlog yn ddigymell. Mae'r wladwriaeth gyson yn trosglwyddo i'r wladwriaeth ar y ddaear ac yn gollwng ffotograffau yn y band 1550nm. Mae'r ffotograff hwn yn wahanol i olau signalau, ac mae'n gyfystyr â sŵn EDFA. Gan fod y ffotograffau allyriadau digymell hefyd yn cael eu chwyddo pan gânt eu trosglwyddo yn y ffibr sydd wedi'i dopio'n erbium, pan fo pŵer optegol mewnbwn y EDFA yn isel, bydd mwy o sŵn yn cael ei gynhyrchu.
