Modulatore elettro-ottico Rof Amplificatore ottico EDFA Amplificatore in fibra drogata con itterbio Amplificatore YDFA

Un amplificatore ottico è un dispositivo che riceve un segnale luminoso in ingresso e genera un segnale in uscita con una potenza ottica maggiore. Tipicamente, gli ingressi e le uscite sono raggi laser (molto raramente altri tipi di fasci luminosi), che si propagano come fasci gaussiani nello spazio libero o in una fibra. L'amplificazione avviene in un cosiddetto mezzo di guadagno, che deve essere "pompato" (ovvero alimentato con energia) da una sorgente esterna. La maggior parte degli amplificatori ottici è pompata otticamente o elettricamente.
Diversi tipi di amplificatori differiscono notevolmente, ad esempio in termini di proprietà di saturazione. Ad esempio, i mezzi di guadagno laser drogati con terre rare possono immagazzinare notevoli quantità di energia, mentre gli amplificatori ottici parametrici forniscono amplificazione solo finché è presente il fascio di pompaggio. Come ulteriore esempio, gli amplificatori ottici a semiconduttore immagazzinano molta meno energia degli amplificatori in fibra, e questo ha importanti implicazioni per le comunicazioni in fibra ottica.