光放大器是一种不用再生调制信号而直接放大光信号的设备。其实质是在泵浦光的作用下，用输入的光信号去激励已经实现粒子数反转的激活物质，得到强度增大的光。它与激光器的区别在于反馈量的不同，激光器反馈较强以实现光振荡，而光放大器反馈较小，要抑制光振荡。这一点非常类似电信号处理中放大器和振荡器的关系。

光放大器的基本原理是进行能量转换，利用激光物质将外界能量转化为光能量，实现对入射光信号的放大。光放大器主要有两种：一种是半导体材料制成的半导体激光放大器；另一种是用一段光纤产生光放大作用，称为光纤型激光放大器。目前适用于有线电视的光纤放大器有工作波长为 1550 nm 的掺铒光纤放大器和工作波长为 1310 nm 的掺镨光纤放大器两种。