Amplificatoarele cu fibre optice amplifică direct semnalul optic, eliminând conversia iniţială în semnal electric, amplificarea electronică şi apoi reconversia în semnal optic.
Laserul cu fibră optică are o fibră optică unimod din sticlă siliconică dopată cu un ion ce emite radiaţie laser cu lungimea de undă dorită, 1. Fibra optică primeşte printr-un capăt radiaţia optică de nivel scăzut cu lungimea de undă 1 şi radiaţia optică puternică cu lungimea de undă 2. Trecerea semnalului de nivel scăzut prin fibra optică stimulează emisia unei radiaţii optice. Ca surse se folosesc diode laser. La capete sunt necesare filtre şi izolatoare optice pentru a înlătura la ieşire radiaţia optică de excitare şi a elimina zgomotul.
