相信很多业内人士都知道，最终限制光纤通信系统的是其带宽或损耗。对于数字通信系统，在线路中可以利用中继器对信号脉冲进行整形和放大。中继器的作用首先是检测光信号，将光信号转换为电信号，并区分“l”码和“0”码，然后用再生的电信号调制光源，实现初始光信号的重构。重构的光信号有足够的功率而且没有脉冲畸变。中继器的成功运用，可以将点对点光纤线路的传输距离限制从几百千米延伸到几千千米。举个例子，传输5000千米以上的线路需要一百多个中继器。中继器的作用很大，非常重要。但是中继器的制造成本很高，安装和维护费用昂贵。
如果使用模拟调制，则长距离光纤通信的性能会劣化。由于我们不知道信号到底是什么样的，所以不可能实现再生。在数字系统中，我们知道信息数据流中仅仅包括0和l，所以有可能正确地重构每个比特。但是在模拟系统中，波形的选择是没有限制的，所以不可能还原原来的波形。将模拟光信号转换为电信号，然后放大、再传输的成本非常高，并且可能带来附加噪声。
我们需要找到一种全光放大器，即一种可以不经过任何光电、电光的内部转换而直接放大光信号的放大器。光放大器虽然不能解决重构信号的问题，但是可以解决因为功率导致的传输距离限制问题。换句话说，光放大器不能解决带宽限制问题，但功率限制问题可以得到很好的改善。因为光纤通信系统可以工作在常规光纤或色散位移光纤零色散区附近的一定带宽内，所以带宽受限问题相对于损耗来说不算是太大的问题。另外，如果采用孤子脉冲携带数据流，将不会有脉冲展宽，也就不会有带宽限制了。在20世纪80年代后期，第一代光放大器(包括半导体光放大器和掺饵光纤放大器)已研制成功。在此后的年代里，其性能得到了改善，而且还产生了新的光放大器(例如拉曼放大器和掺饵波导放大器)。
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