Усиление оптических сигналов рассматривалось первоначально (60-е годы) как сопутствующее явление, наблюдаемое при исследовании процессов в лазерных устройствах. Однако уже в начале 80-х годов в связи с развитием волоконно-оптической техники и технологии оно стало самостоятельным направлением развития оптической техники.
В это время наметились несколько направлений в создании оптических усилителей (ОУ):
Развитие технологии оптического усиления на основе EDFA сильно изменило методологию конструирования волоконно-оптических систем связи. Традиционные волоконно-оптические системы используют повторители-регенераторы, повышающие мощность сигнала. Когда длина между удаленными узлами начинает превосходить по условиям затухания сигнала максимальную допустимую длину пролета между соседними узлами, в промежуточных точках устанавливаются дополнительные регенераторы, которые принимают слабый сигнал, усиливают его в процессе оптоэлектронного преобразования, восстанавливают скважность, фронты и временные характеристики следования импульсов, и после преобразования в оптическую форму передают дальше правильный усиленный сигнал, в том же виде, в каком он был на выходе предыдущего регенератора. Хотя такие системы регенерации работают хорошо, они являются весьма дорогими и, будучи установленными, не могут наращивать пропускную способность линии.
Необходимость в использовании ОУ в синхронных цифровых сетях стала особенно очевидной при внедрении технологии SONET/SDН, где приходится часто использовать конвертеры (электрооптические и оптоэлектронные преобразователи) и регенераторы (устройства, восстанавливающие исходную форму передаваемого сигнала после прохождения им расстояния порядка 40-60 км - расчетной (строительной) длины регенерационной секции). Она диктовалась очень высокими скоростями передачи -155 Мбит/с, 622 Мбит/с, 2,5 Гбит/с и выше. На первом уровне SDH -155 Мбит/с - использовались как электрический, так и оптический SDН-трибы, и в процессе функционирования системы SDH конвертация использовалась на каждом узле. Регенераторы же, хотя и использовали оптические трибы, принципиально работали по схеме: прием оптического сигнала - оптоэлектрическое преобразование - усиление и регенерация электрического сигнала - электрооптическое преобразование - передача оптического сигнала. Однако уже на следующем уровне SDН - 622 Мбит/с и выше - использовались только оптические SDH-трибы, что частично позволило избежать конвертации сигнала в процессе функционирования системы, однако схема регенерации осталось та же.
Несмотря на то, что чисто оптические регенераторы, работающие по схеме: прием оптического сигнала - усиление и регенерация оптического сигнала (с помощью оптических усилителя и регенератора) - передача оптического сигнала - дело будущего, можно существенно уменьшить число регенераций путем использования ОУ, позволяющего увеличить длину регенерационного участка, упростить схему передачи, если узловые мультиплексоры расположены на расстояниях меньше этой длины, и тем самым уменьшить расходы на оборудование. Это дало дополнительный мощный толчок исследованиям в области оптических усилителей.