掺杂光纤放大器通常是掺杂稀土元素(如钕、铋或镨)，光纤的基础材料可以是氟化物玻璃、标准的石英或碲酸盐玻璃。通常，在构建光链路时要进行功率预算，在线路损耗超过可用的功率极限时要接入中继器。传统的中继器放大光信号需要进行以下过程，光电转换、电放大、重定时、脉冲整形以及电光转换。尽管这个过程对于中等速率的单波长很适用，但对于高速多波长系统就会遇到电子转换速度受限瓶颈。中继器包括用来检测弱信号的光探测器，电子放大器，用于信号定时的定时电路和用来发射信号的激光器。这样的电中继器的性能受限于电子器件的转换速度，因此光纤系统虽然有很大的传输容量和带宽，但是依然受限于电中继器的转换速度。为了消除传输延时，人们花了很大的努力研制全光放大器，可以完全在光域对30nm或更宽的谱宽内的多路光波信号进行功率放大。光放大器是一种不需要经过光/电信号转换，而能直接放大光信号的一种器件。