大多数光纤的工作方式有点像水管。也就是说，您从一端射入光，光将通过光纤传播一段距离，然后从另一端射出相同量（或更少）的光。但是，射出的光不会比开始时射入的光多。
这种称为“无源光纤”。但是，还有另一类光纤，即有源光纤，它实际上可以增加或放大光。 因此，射出的光比开始时射入的光多。这是如何实现的？
酷炫的光纤
其实现方式是“掺杂”。这意味着在光纤中加入少量化学物质，通常是稀土元素（如铒、镱或铥）的离子。 这些离子吸收一个波长的光，然后重新发射另一个波长的光。
下图简单显示了如何使用有源光纤制作“光纤放大器”（一种用于激光放大的设备）。一束来自相对低功率半导体激光器的“种子光”耦合到一根无源光纤中，另有一束来自半导体泵浦激光源的泵浦光（波长比种子激光短）也耦合到这根光纤中，所有这些光都进入有源光纤。在有源光纤中，掺杂剂吸收半导体泵浦光，然后发射出波长和种子光相同的光。重要的是，这种重新发射的光与种子光相干，这意味着它是在各方面都与种子激光相同的激光。
因此，从光纤中出来的以种子激光波长传输的光比开始时进入光纤的光更多。 使用这种方法很可能将光量增加 1000 倍。 为了实现更高水平的增益，通常会将多段有源光纤组合在一起。
有源光纤 — 成功之路
具有“增益”（光放大）的掺杂光纤是光纤激光器和光纤放大器的基础。 这些技术本身就广泛应用于许多领域，包括材料加工、电信、医学/外科和传感等。
光纤放大器还有一项正在开发中的重要应用领域，那就是自动驾驶汽车和高级驾驶员辅助系统的激光雷达（光检测和测距）系统。 在这两种应用中，激光雷达能让汽车“看到”道路和环境。
对于汽车应用，基于 1550 nm 光纤放大器的激光雷达的优势在于它可在紧凑、轻便的封装中提供相对较高的激光功率。 激光功率越大越有用，因为它可以让汽车“看得”更远、更清楚。 但是，即使是相当高功率的 1550 nm 激光也是“对眼睛安全的”（意味着激光不会到达视网膜），因此不会对其他驾驶员构成危险。当然，尺寸和重量始终是车辆的重要考虑因素。
相干公司是有源光纤专业公司
相干公司制造各种有源光纤，最近推出了专门用于前面所述卫星通信和汽车激光雷达系统的新产品。 虽然这些用途看似非常不同，但它们实际上有几个共同的要求，最明确的是需要紧凑、轻便、高电效率且强大的激光源。另外，两者都涉及恶劣的环境，热量或辐射在这些环境中都会随着时间发生性能衰减。此外，在两种应用中使用相同的光纤会提高产量，从而降低成本。
新的相干公司 NuEYDF 系列铒镱共掺有源光纤具有独特的特性组合，在当前市场中独树一帜。 这些特性包括：
- 对太空应用至关重要的抗辐射性
- 可在高温汽车应用中实现可靠运行和长使用寿命的涂层
- 非常低的 ASE（放大自发辐射），可实现非常高的增益、降低噪音并延长使用寿命
- 匹配的无源光纤可实现非常大的系统总产量
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