光纤激光器和传统的固体、气体激光器相同。光纤激光器根本也是由泵浦源、增益介质、谐振腔三个根本的要素组成。泵浦源一般都会选用高功率半导体激光器(LD)，增益介质为稀土掺杂光纤或一般非线性光纤，谐振腔能够由光纤光栅等光学反应元件构成各种直线型谐振腔，也能够用耦合器构成各种环形谐振腔泵浦光经恰当的光学系统耦合进入增益光纤，增益光纤在吸收泵浦光后构成粒子数回转或非线性增益并产生自发辐射所产生的自发辐射光饱尝激扩大和谐振腔的选模作用后．终究构成安稳激光输出。
掺稀土元素的光纤扩大器促进了光纤激光器的开展，由于光纤扩大器能够终究靠恰当的反应机理构成光纤激光器。当泵浦光经过光纤中的稀土离子时．就会被稀土离子所吸收。这时吸收光子能量的稀土原子电子就会鼓励到较高激射能级，以此来完结离子数回转，回转后的离子数就会以辐射方法从高能级转移到基态，而且释放出能量，完结受激辐射。从激发态到基态的辐射方法有2种：自发辐射和受激辐射。其间，受激辐射是一种同频率、同相位的辐射，能构成相干性很好的激光。激光发射是受激辐射远超于自发辐射的物理进程，为了使这种进程继续产生，有必要构成离子数回转．因而要求参加进程的能级应超越2个，而且要有泵浦源供给能量。
光纤激光器实际上也能够称为波长转换器．经过它能够将泵浦波长光转换为所需的激射波长光。例如，掺铒光纤激光器将980nm的泵浦光进行泵浦，输出1550nm的激光。激光的输出能够是接连的，也能够是脉冲方法的。激光输出是接连的仍是脉冲输出方法首要依赖于激光作业介质．如果是接连方法输出，激光上能级的自发发射寿数有必要高于激光下能级以取得较高的粒子数回转。如果是脉冲方法输出．激光下能级的寿数就会超越上能级，此刻就会以脉冲的方法输出光纤激光器有2种激射状况：三能级和四能级激射。
