Magnandi áhrif EDFA myndast við víxlverkun merkjaljóssins í 1550nm bandinu í gegnum Erbium dópaðan trefja og samspil Er3+ jóna. Þegar ljós hefur samskipti við efni, má líta á ljós sem ögn geisla sem samanstendur af ljóseindum. Orka hverrar ljóseindar er: E = hv þar sem E er orka ljóseindarinnar, v er tíðni ljóssins og h er stöðugur Planck'
Ekki er hægt að taka stöðugt orkuástand Er3+ jónarinnar í erbíum-dópuðu trefjum. Það getur aðeins verið í röð af stökum orkustöðum að verða orkustig og þessi orkustig verða orkustig. Þegar orka ljóseindarinnar sem berst í erbíum-dópuðu trefjum er jöfn orkumuninum á milli tveggja orkustigs Er3+ jóna, munu Er3+ jónir hafa samskipti við ljóseindirnar til að framleiða örvunargeislun og örvun frásogsáhrifa. Örvuð losun vísar til umskipta Er3+ jóna og ljóseindar frá háu orkustigi til lágs orkustigs og gefur frá sér ljóseind sem er nákvæmlega sú sama og spenntur ljóseindin (tíðni, fasi, útbreiðslustefna og skautunarástand leysisins er sama); örvuð frásog vísar til Er3+ jónin hefur samskipti við ljóseindina til að umbreyta frá lágri orku stilltri á háan orkustig og gleypa spennta ljóseindina.
Með því að sprauta nægilega sterku dæluljósi í erbíumdópaða trefjarnar er hægt að dæla flestum Er3+ jónum í jörðu ástandi í háorkuástandið og Er3+ jónir í háorkuástandi eru fljótt fluttir yfir í hið meinvöranlega ástand án geislunar. Þar sem Er3+ jónir hafa lengri líftíma orku í metastable ástandi, er auðvelt að mynda íbúaflutning milli metastable ástands og jörðu ástands, það er fjöldi Er3+ agna í metastable ástandi er stærri en fjöldinn af Er3+ agnum í jörðu ástandi.
Þegar merki ljóseindir fara í gegnum eyrnidópaða ljósstrenginn og hafa samskipti við Er3+ jónir til að framleiða örvuð losunaráhrif myndast mikill fjöldi eins og þeir sjálfir. Á þessum tíma eykst merki ljóseindirnar sem sendar eru í gegnum eyrnalyfta trefjarnar hratt, sem hefur í för með sér merkjamögnun; aðeins fáir eru í jörðu ástandi Er3+ jón lið merki ljóseindir framleiða örvað frásog áhrif, sem gleypir ljóseindir.
Metastabalt ástand og jörðuástand Er3+ jóna hefur ákveðna breidd, þannig að mögnun áhrif EDFA hefur ákveðið bylgjulengdarsvið og dæmigert gildi þess er 1530-1570nm. Þegar Er3+ jónir eru í meinvörpulegu ástandi, auk örvaðrar losunar og örvaðs frásogs, myndast einnig sjálfsprottin geislun, það er Er3+ jónir dvelja í metastable ástandi í stuttan tíma og hafa enga möguleika á að hafa samskipti við ljóseindir, og mun koma af sjálfu sér frá óstöðugu ástandi. Jafnvægisástandið gengur yfir á jörðu og sendir frá sér ljóseindir í 1550nm bandinu. Þessi ljóseindur er frábrugðinn merkjaljósi og hann er hávaði frá EDFA. Þar sem skyndilausnar ljóseindir eru einnig magnaðar upp þegar þær eru sendar í erbíum-dópuðu trefjum, þegar inntaks ljósstyrkur EDFA er lítill, verður meiri hávaði myndaður.
