Оптические усилители работают на основе принципа вынужденного излучения фотонов, фундаментального понятия в физике. Оптический усилитель усиливает слабые оптические сигналы, стимулируя излучение фотонов в специально легированных средах. Этот процесс усиливает входной сигнал без преобразования его в электрическую форму, обеспечивая эффективную передачу на большие расстояния в волоконно-оптических сетях связи.