Bộ điều biến điện quang Rof, Bộ khuếch đại quang EDFA, Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium, Bộ khuếch đại YDFA

Bộ khuếch đại quang là thiết bị nhận tín hiệu ánh sáng đầu vào và tạo ra tín hiệu đầu ra có công suất quang cao hơn. Thông thường, đầu vào và đầu ra là các chùm tia laser (rất hiếm khi là các loại chùm tia sáng khác), lan truyền dưới dạng chùm tia Gaussian trong không gian tự do hoặc trong sợi quang. Quá trình khuếch đại diễn ra trong môi trường khuếch đại, môi trường này cần được "bơm" (tức là cung cấp năng lượng) từ một nguồn bên ngoài. Hầu hết các bộ khuếch đại quang đều được bơm bằng quang học hoặc điện.
Các loại mạch khuếch đại khác nhau có nhiều điểm khác biệt, ví dụ như về đặc tính bão hòa. Chẳng hạn, môi trường khuếch đại laser pha tạp đất hiếm có thể lưu trữ một lượng năng lượng đáng kể, trong khi các mạch khuếch đại tham số quang học chỉ cung cấp khả năng khuếch đại khi có chùm tia bơm. Một ví dụ khác là các mạch khuếch đại quang bán dẫn lưu trữ ít năng lượng hơn nhiều so với các mạch khuếch đại sợi quang, và điều này có ý nghĩa quan trọng đối với truyền thông sợi quang.