Optični ojačevalniki so tehnologija, ki se uporablja za ojačanje svetlobnih signalov, imenovanih tudi optični signali. Optični ojačevalnik neposredno ojača optični signal, ne da bi ga pretvoril v kakšno drugo vmesno obliko. To ga razlikuje od druge vrste naprave, imenovane regenerator ali repetitor, ki poveča dohodni optični signal tako, da ga pretvori v električno energijo in nato ustvari nov optični signal. Tehnologija optičnega ojačevalnika povečuje optične signale v napravah, kot so laserji in kabli z optičnimi vlakni, in je pomembna za aplikacije, kot so telekomunikacije.
Najpogostejša metoda ojačanja, ki izkorišča enak pojav, kot se uporablja pri optično črpanih laserjih, je stimulirana emisija. Vsak optični ojačevalnik, ki uporablja to metodo, vsebuje fizični medij, ki lahko ojača vhodno svetlobo, imenovan ojačitveni medij. Ko ojačitveni medij prejme vhodno optično energijo, proces, ki se imenuje črpanje ojačevalnega medija, se vhodni fotoni svetlobe začasno absorbirajo in vzbudijo nekatere elektrone medija na višje energetske ravni. Ti elektroni nato hitro padejo nazaj na prvotno raven. Ko to storijo, se energija, ki jo izgubijo, sprosti v obliki fotonov, ki povečajo prvotni signal. Če je potrebno zelo visoko ojačanje, je mogoče več ojačevalnikov povezati skupaj, tako da lahko optični signal prehaja skozi vsakega od njih v zaporedju.
V optičnem ojačevalniku se lahko kot ojačevalni medij uporablja veliko različnih snovi, odvisno od optične moči, valovne dolžine in drugih lastnosti, ki jih želimo za določeno napravo. Najpogostejši ojačitveni medij za optične ojačevalnike je silicijev dioksid, dopiran z majhnimi količinami redkih zemeljskih elementov, kot sta erbij in iterbij. Lahko se uporabijo tudi drugi ojačevalni mediji, kot so polprevodniki ali kristali itrijevega aluminijevega granata.
Vrsta ojačevalnika, imenovanega Ramanov ojačevalnik, poveča optične signale z izkoriščanjem pojava, imenovanega Ramanovo sipanje. Ko pride svetloba v stik s snovjo, se fotoni, ki se ne absorbirajo, razpršijo v različne smeri. Velika večina jih ohranja enako valovno dolžino in frekvenco kot prej. Zelo majhen odstotek jih, ki so zaradi vibracijske energije teh delcev izmenjali energijo z delci snovi, ne.
Izkoriščanje tega za optično ojačanje vključuje dva svetlobna vira, visokofrekvenčni laser s črpalko in svetlobni vir nižje frekvence z višjo valovno dolžino iz optičnega vlakna, ki dejansko prenaša signal. Ojačevalni medij v Ramanskem ojačevalniku se črpa z visokofrekvenčno svetlobo iz črpalke laserja, ki vzbuja delce medija in povečuje njihovo vibracijsko energijo, da stimulira Ramanovo sipanje. Ko fotoni optičnega signala z višjo valovno dolžino prehajajo skozi medij, signal pridobi energijo na račun snopa črpalke in se ojača. Ta metoda se uporablja predvsem v telekomunikacijski tehnologiji za povečanje signalov na dolge razdalje, poslanih prek optičnih kablov.