掺铒光纤放大器作为新一代光通信系统的关键部件，具有增益高、输出功率大、工作光学带宽较宽、与偏振无关、噪声指数较低、放大特性与系统比特率和数据码型无关等优点。它是大容量DWDM系统中必不可少的关键部件。
在DWDM系统中，复用的光通道数越来越多，需要串接的光放大器数目也越来越多，因而要求单个光放大器占据的谱宽也越来越宽。然而，普通的以石英光纤为基础的掺铒光纤放大器的增益平坦区很窄，仅在1549nm至1561nm之间，大约12nm的范围，在1530nm至1542nm之间的增益起伏很大，可高达8dB左右。这样，当DWDM系统的通道安排超出增益平坦区时，在1540nm附近的通道会遭受严重的信噪比劣化，无法保证正常的信号输出。
为了解决上述问题，更好地适应DWDM系统的发展，人们开发出以掺铝的硅光纤为基础的增益平坦型EDFA放大器，大大地改善了EDFA的工作波长带宽，平抑了增益的波动。目前的成熟技术已经能够做到1dB增益平坦区几乎扩展到整个铒通带（1525nm～1560nm），基本解决了普通EDFA的增益不平坦问题。未掺铝的EDFA和掺铝的EDFA的增益曲线对比如图1所示。
图1EDFA增益曲线平坦性的改进
技术上，将EDFA光放大器增益曲线中1525nm～1540nm范围称做蓝带区，将1540nm～1565nm范围称作红带区，一般来说，当传输的容量小于40Gbit/s时，优先使用红带区。EDFA增益不平坦和平坦性能比较如图2所示。
图2EDFA增益平坦示意图
EDFA的增益锁定是一个重要问题，因为WDM系统是一个多波长的工作系统，当某些波长通道丢失时，由于增益竞争，其能量会转移到那些未丢失的通道上，使其它波长通道的功率变高。在接收端，由于电平的突然提高可能引起误码，而且在极限情况下，如果8路波长通道中的7路丢失时，所有的功率都集中到所剩的一个通道上，功率可能会达到17dBm左右，这将带来强烈的非线性或接收机接收功率过载，产生大量误码。因此需要对EDFA的增益进行锁定，使单个通道的增益不至于因为总通道数量的变化而变化。
EDFA的增益锁定有许多种技术，典型的有控制泵浦光源增益的方法。EDFA内部的监测电路通过监测输入和输出功率的比值来控制泵浦源的输出，当输入的某些波长通道丢失时，输入功率会减小，输出功率和输入功率的比值会增加，通过反馈电路，降低泵浦源的输出功率，保持EDFA增益（输出/输入）不变，从而使EDFA的总输出功率减少，保持输出信号电平的稳定。如图所示。
图控制泵浦光源增益锁定技术
另外还有饱和波长的方法。在发送端，除了8路工作波长外，系统还发送另一个波长作为饱和波长，在正常情况下，该波长的输出功率很小，当线路的某些通道丢失时，饱和波长的输出功率会自动增加，用以补偿丢失的各波长通道的能量，从而保持EDFA输出功率和增益保持恒定，当线路的多波长信号恢复时，饱和波长的输出功率会相应减少，这种方法直接控制饱和波长激光器的输出，响应速度较控制泵浦源要快一些。
EDFA解决了DWDM系统中的线路损耗问题，但同时也带来了一些新的问题，仍有待进一步研究解决。
非线性问题
虽然EDFA的采用提高了光功率，但是这个光功率并非越大越好。当光功率大到一定程度时，光纤将产生非线性效应（包括受激拉曼散射和受激布里渊散射等），尤其是受激布里渊散射（SBS）受EDFA的影响更大，非线性效应会极大地限制EDFA的放大性能和长距离无中继传输的实现。
光浪涌问题
由于EDFA的动态增益变化较慢，在输入信号功率跳变的瞬间，将产生光浪涌，即输出光功率出现尖峰，尤其是当EDFA级联时，光浪涌现象更为明显。峰值光功率可以达到几瓦，有可能造成光/电变换器和光连接器端面的损坏。
色散问题
采用EDFA以后，因衰减限制无中继长距离传输的问题虽然得以解决，但随着距离的增加，总光纤色散也随之增加，原来的功率受限系统变成了色散受限系统。
光信噪比（OSNR）问题EDFA会在几十纳米宽的光谱区内产生所谓放大的自发辐射（ASE），与ASE有关的差拍噪声会引起接收端OSNR劣化。这种差拍噪声随级联光放大器数目的增加而线性增加，因此，误码率随光放大器数目的增加而劣化。此外，噪声是随放大器的增益幅度以指数形式积累的。
为了实现光功率放大的目的，将一些光无源器件、泵浦源和掺铒光纤以特定的光学结构组合在一起，就构成了EDFA光放大器。图是一种典型的双泵浦源的掺铒光纤放大器光学结构。
图EDFA光放大器内部典型光路图
如图所示，输入信号光和泵浦激光器发出的泵浦光经过WDM器件合波后进入掺铒光纤EDF，其中两只泵浦激光器构成两级泵浦，EDF在泵浦光的激励下可以产生放大作用，从而也就实现了放大光信号的功能。