Большинство усилителей оптического диапазона – это лазерные усилители, где усиление основано на вынужденном излучении. Здесь, усиливающая среда содержит некоторые атомы, ионы или молекулы, находящиеся в возбужденном состоянии, на которые можно воздействовать слабым сигналом, чтобы испустить более мощный сигнал в ту же самую моду излучения. Такие усиливающие среды - или диэлектрики, легированные некоторыми лазерно-активными ионами, или полупроводники (полупроводниковые усилители оптического диапазона), которые можно электрически или оптически накачать.
Диэлектрики легированные лазерно-активными ионами используются в виде объемных кристаллов или стекол, или в виде различных волноводов, например, оптоволокна. Лазерно-активные ионы, как правило, это или ионы редкоземельных пород или (реже) ионы переходных металлов. Особенно важный тип лазерного усилителя - легированный эрбием волоконный усилитель, который используется главным образом в оптоволоконных линиях связи.
