Робоче середовище, яке використовується у волоконному лазері, має форму волокна, і на характеристики волоконного лазера впливають властивості провідності волокна.
Світло накачки, що входить у волокно, має кілька режимів. Сигнальна оптоелектроніка може мати кілька режимів. Різні режими накачування по-різному впливають на різні режими сигналу, що ускладнює аналіз волоконних лазерів і підсилювачів.
У багатьох випадках важко отримати аналіз і його потрібно обчислювати за допомогою числових значень. Профіль легування у волокні також має великий вплив на волоконний лазер. Для того, щоб середовище мало характеристики посилення, у волокно легують робочі іони (тобто домішки).
Загалом робочі іони рівномірно розподілені в серцевині, але розподіл різних мод світла накачування у волокні нерівномірний. Тому, щоб підвищити ефективність накачування, слід намагатися, щоб розподіл розподілу іонів і енергії накачування збігалися. Під час аналізу волоконних лазерів, окрім загального принципу роботи лазера, необхідно враховувати характеристики самого лазера, запроваджувати різні моделі та застосовувати спеціальні методи аналізу для досягнення найкращих результатів аналізу.
Волоконний лазер складається з трьох основних елементів: джерела накачування, середовища посилення та резонансної порожнини, як і традиційні твердотільні та газові лазери. Джерело накачування використовує напівпровідниковий лазер високої потужності для отримання рідкоземельного легованого волокна або звичайного нелінійного волокна.
Резонансна порожнина може складатися з елементів оптичного зворотного зв'язку, таких як волоконна решітка, щоб утворювати різні лінійні резонансні порожнини, або з'єднувач може бути використаний для формування різних кільцевих резонансних порожнин. Світло накачки підключається до волокна підсилення через відповідну оптичну систему, яка після поглинання світла накачки формує інверсію населеності або нелінійне підсилення та створює спонтанне випромінювання. Згенероване спонтанне випромінювання світла після проходження лазерного посилення та вибору режиму резонансної порожнини нарешті формує стабільний вихід лазера.
