以往利用光纤作长距离光信号传输时，为了使光信号增幅通常需先将光信号转换成电气信号，之后再将已增幅的电气信号转换成光信号，不过2000年问世的光增幅器（Erbium Doped Fiber Amplifier；EDFA），却彻底解决上述烦琐的光－电转换作业困扰，由于EDFA可以直接将光信号增幅，使的光纤通信技术获得革命性的进步，(图一)是EDFA的外观。
光增幅技术
有关光纤增幅器
EDFA
所谓的EDFA是利用波长为980nm或是1480nm的雷射二极管，激发已添加铒（Erbium）元素的光纤，藉此使1550nm附近的光学信号直接增幅，不需经过烦琐的光－电转换。除此之外EDFA同时还可以概括性的使1550nm附近的DWDM信号增幅，因此EDFA可说是光纤通信史上非常重要的发明，由于EDFA的问世使得光纤通信正式进入高速大容量传输时代。
DSF与NZ-DSG
如上所述由于光纤增幅器FOA的问世，使得光纤也开始发生变化。例如DWDM的场合，每个波长的power即使非常微弱，基本上只要进行多重化，就可变成相当程度的光电力。然而分散shift型光纤（DSF）若应用于DWDM时，光纤会随着光电力的增加产生非线形现象，最后造成无法获得良好特性等反效果，有鉴于此刻意将1550nm波长稍作移动，制成所谓的non zero分散shift型光纤（NZ-DSF），然而这种光纤并非零分散，因此长距离通信时会有累积分散现象，也就是说如果是零分散光纤通信的场合，就必需改用分散补偿型光纤，系统整体才能达成零分散的目的。
有关1300nm的光增幅器
1300nm光增幅器是由添加有镨（Praseodymium）希土元素的EDF光纤所构成，虽然1300nm光增幅器可以使添加有铒（Erbium）元素的光纤获得良好的特性，不过添加有镨希土元素的PDF光纤若不使用氟化物glass，就无法让光纤获得良好的特性，此外1300nm的SMF若使用分散补偿光纤，就能使1550nm也成为零分散的话，意味着该系统直接由1550nm光增幅器执行1300nm的功能即可，不需由1300nm光增幅器代劳等原因，造成1300nm光增幅器的使用始终无法普及。
EFDA的动作原理
基本动作
(图二)是EFDA的方块图（block），图中的EDF是增幅用光纤，该光纤的core添加有铒元素，虽然EDF的长度取决于铒元素的含量（浓度），不过一般EDF的长度大约只有十公尺至数十公尺左右，适合EDF的雷射二极管的波长为980nm或是1480nm。需注意的是图中的WDM耦合器（coupler）是将信号光与LD的激发光混合，再从一条光纤输出是EFDA的核心部位。图中的PD是指Power Detector，PD主要功能是监控（monitor）各种光学信号。
(图三)是铒元素的激发与释放光线的机制图；(图四)是光线在EDF内增幅的机制图。由图的说明可知EDF的动作原理是利用LD连续发光特性，产生波长为980nm或是1480nm雷射光，当雷射光射入EDF时会激发铒元素，使电子energy成为高阶状态，接着电子会任意释放光线，之后便回复到低阶energy状态，如果输入波长为1550nm的信号光时，信号光就会同步释放光线，之后立刻回到原低energy状态，由于无法区分元信号光与电子释放的光线，因而可以获得光增幅的效果，除此之外EDFA也可以使WDM信号或是脉冲光信号增幅，即使信号光非常微弱时都可获得40dB以上的等化效应。目前已商品化的增幅器的最大输出值是激发输入值的50％以上，约等于30dBm（1W）左右。
EDFA各部位的功能
有关图二记载的各部位功能作以下说明:
- ●耦合器1与PD 1：它是利用耦合器1将部份输入信号分歧，再用PD 1监控输入信号的level。
- ●Isolator 1：Isolator 1可让信号光通过，阻挡EDF内部产生的噪声与增幅后的信号折返输入端。
- ●雷射光LD：半导体雷射二极管它可产生波长为1480nm或是980nm的雷射光。
- ●WDM耦合器：WDM耦合器可使LD雷射光与EDF结合，亦即它可将LD产生的雷射光传递至EDF，再将EDF内部增幅的信号传递至Isolator 2。
- ●Isolator 2：Isolator 2可以防止不明原因造成增幅光折返破坏LD。
- ●耦合器2与PD 2：它可监控从输出连接器反射折返的光线level，如果搭配控制电路，当连接器发生异常状况时，它可切断增幅器的动作。
- ●耦合器2与PD 3：它可使耦合器2增幅的部份光信号分歧，再用PD3监控增幅level，如果搭配控制电路，即使动作环境有变化成（例如周围温度），仍可使光输出power维持一定。
其它光增幅器
除了EDFA以外还有其它光增幅器，例如在玻璃导波路内添加稀土类元素，制成动作原理与LD相同的半导体光增幅器SOA与FOA等等，其中又以利用Raman增幅原理的Fiber Raman增幅器最具代表性。
光信号的基本量测方法
基本上光信号的量测与电气信号的量测非常类似，两者最大差异是量测光信号时必需擦拭连接器端面，避免粉尘、异物影响被测物的光学特性。
有关光power与光损失的量测
基本上光power与光损失是利用power meter量测，需注意的是量测时必需选用与power range、波长匹配的量测仪。有关光损失的量测，它可整合power meter与光源，再利用插入法量测，具体方法是将被测光纤插入光源与power meter之间，接着从插入前、后光power差异计算光损失。
利用OTDR量测光纤损失与长度
虽然利用插入法也能量测光纤的传输损失，不过量测的是长度高达数公里以上已成铺设状光纤时作业上相当烦琐，因此必需使用OTDR（Optical Time Domain Reflectmeter）量测仪，利用脉冲信号进行障碍点探测，藉此量测光纤的传输损失，并判断光纤是否发生断线。
(图五)是利用OTDR量测波长为1550nm SMF的结果；(图六)是局部放大说明图，图中的近端是指OTDR与SMF（Single Mode Fiber）连接点或是附近而言；远程是指Fiber Cable的终端或是附近而言。如果是无法用噪讯（noise）确认终端的场合，远程是指噪讯与光纤的交点附近。图六中的(2)～(3)之间阶梯状曲线是表示连接损失，亦即Fiber Cable的plug相互连接，或是Fiber Cable相互溶接部位的损失。由图五是可知Fiber Cable相互连接部位与障碍点会产生反射，假设输出光的power为P0(W)，反射光的power为Pr(W)，反射衰减量L(dB)就可用下式表示:
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