在自驾旅行中，最糟心的事莫过于车没油了，且附近没有加油站。加油站作为车辆的能量补给站，决定了我们可以走多远。同样，光传输网中要想光信号能够进行长距离传输，“加油站”也至关重要。光传输网中扮演加油站角色的就是光放大器了。光放大器的出现和发展克服了高速长距离传输的最大障碍——光功率受限，这是光通信史上的重要里程碑。
光放大器是一种不需要经过光-电-光变换而直接对光信号进行放大的有源器件。光放大器的作用是提升衰减的光信号、延长传输距离。相比于再生器需要光-电-光转换才能进行信号放大，且只能对单个波长进行放大，光放大器对光信号直接放大，实现全光传输，并且可以实现全波道光信号同时放大。
光放大器分为半导体光放大器和光纤放大器。半导体光放大器，顾名思义是由半导体材料制成的放大器，由于其与光纤耦合损耗大并且噪声较大，目前已经很少使用，所以我们重点说说光纤放大器。光纤放大器又分为掺稀土元素光纤放大器和非线性光学放大器。掺稀土元素光纤放大器是通过在光纤纤芯中掺入稀土元素构成的放大器，最常用的是掺铒光纤放大器。非线性光学放大器是利用光纤的非线性效应制成的放大器，最常用的是拉曼放大器。
接下来我们就以掺铒光纤放大器和拉曼放大器为代表了解下光纤放大器的工作原理、特点和应用。掺铒光纤放大器（EDFA）是一种在光纤纤芯中掺入铒元素构成的放大器。EDFA基本组成包括：泵浦激光器、耦合器、掺铒光纤和光隔离器。泵浦激光器产生泵浦光，工作波长为980 nm或1480 nm。耦合器将输入光信号和泵浦光合并到一起输入到掺铒光纤中。掺铒光纤在泵浦光的激励下，可对在其中传输的光信号进行放大。
光隔离器防止反射光影响光放大器的工作稳定性，保证光信号只能正向传输。
拉曼光纤放大器由泵浦激光器和耦合器组成，泵浦激光器和耦合器的作用与掺铒光纤放大器相同。需要注意的是，拉曼放大器光信号的放大过程是在传输光纤中完成的，这点与EDFA放大器不同。按照泵浦光传输方向与光信号传输方向的关系，拉曼放大器分为前向拉曼放大器和后向拉曼放大器。拉曼放大器基于受激拉曼散射，以传输光纤作为增益介质，通过将强泵浦光功率转移到信号光上实现信号光的放大。
由于掺铒光纤放大器和拉曼放大器各有优缺点，一般将掺铒光纤放大器和拉曼放大器配合使用，这样即可得到较高的增益，又可以有效降低系统总噪声，提高系统信噪比，从而延长传输距离。在这个信息交互越来越频繁的时代，光放大器作为传输网中的加油站，是信息传递途中的能量补给者，保障我们的信息能够顺利地传递到目的地，无论目的地在山的那边还是海的那边。