光ファイバレーザは、光子を発生させることができる利得媒体と、光子をフィードバックさせ、利得媒体中で共振増幅を行う光学共振器と、励起光遷移のポンプ源の3つの部分から構成されている。高出力希土類ドープ二重クラッドファイバレーザの利得媒体は希土類元素をドープした二重クラッドファイバを選択し、半導体レーザダイオードアレイをポンプ源とし、共振器は通常ファイバ格子を選択し、線幅を狭くし、ビーム品質を高めることができる。光ファイバコンバータを用いて、ポンプ光を利得光ファイバに結合し、利得光ファイバはポンプ光を吸収した後に粒子数が反転し、ポンプ光はキャビティ内で振動し、閾値に達した後にレーザー出力を形成する。