光纤激光器由能产生光子的增益介质，使光子得到反馈并在增益介质中进行谐振放大的光学谐振腔和激励光跃迁的泵浦源三部分组成。高功率掺稀土双包层光纤激光器的增益介质选用的是掺稀土元素的双包层光纤，采用半导体激光器二极管阵列作泵浦源，谐振腔通常选用光纤光栅，可以窄化线宽，提高光束质量。利用光纤合束器，将泵浦光耦合进入增益光纤，增益光纤在吸收泵浦光后形成粒子数反转，泵浦光在腔内形成振荡，达到阈值后形成激光输出。