為了證明EDFA中均勻上轉換的影響，針對不同的光纖模擬了圖1中所示的系統，并分析了增益。

均勻上轉換效應是Er3+–Er3+相互作用效應，其對EDFA性能的影響與光纖中鉺離子的濃度有關。在具有高濃度鉺離子（nt>5.1024m-3）的光纖中，與具有較低鉺濃度的光纖相比，非均勻上轉換往往會對放大器性能造成更大的損害。

一、均勻上轉換

離子-離子相互作用效應涉及稀土離子之間的能量轉移問題。當稀有離子的局部濃度變得足夠高時，就不能假設每個孤立的離子都是獨立作用于其周圍。當放大轉換的上能級被能量轉移耗盡時，這可能對放大器性能產生負面影響。

2. 非均勻離子對濃度淬滅（PIQ）

1. 均勻上轉換（HUC）

本案例展示了EDFA中的兩種離子-離子相互作用效應：

當用戶選擇離子-離子相互作用效應參數的非均勻選項時，摻鉺光纖組件將這種效應考慮在內。在這種情況下，用戶必須指定光纖中簇的相對數量（K）和每個簇的離子數量（mk）。圖5顯示了K=1.4%和mk=2的摻雜光纖的示例。

非均勻離子對濃度淬滅（PIQ）效應意味著兩個或多個離子之間的能量傳遞速率在時間尺度上明顯快于泵浦速率，因此在所考慮的泵浦功率下，泵浦無法保持兩個離子都被激發。

二、非均勻離子對濃度淬滅

通過仿真驗證了PIQ對EDFA性能退化的影響。模擬中使用的光纖參數和系統布局如圖6所示。該系統仿真1530nm處的信號增益相對于泵浦功率的曲線。輸入信號功率保持在-20dBm，980nm處的泵浦功率在2mW到50mW之間變化。