Мощные волоконные лазеры и усилители почти всегда выполнены из волокон, легированных редкоземельными элементами, с двойной оболочкой, которые накачиваются из оптоволоконного выхода мощными диодными матрицами или другими видами лазерных диодов. Оптическая накачка распространяется во внутреннюю оболочку, а не в (значительно меньшую по площади) сердцевину волокна, где генерируется лазерное излучение. Лазерное излучение может иметь очень высокое качество пучка, близкое к дифракционно-ограниченному, если используется одномодовое волокно. Поэтому, яркость волоконных лазеров может быть на порядки выше яркости оптической накачки, хотя выходная мощность, конечно, несколько меньше. (Типичная отдача мощности (КПД) более 50%, иногда даже более 80%). Такие волоконные лазеры могут использоваться как яркостные преобразователи, т.е. устройства увеличения яркости.
Для получения максимальной мощности излучения, площадь сердцевины волокна должна быть достаточно большой (Large mode area (LMA) – волокна с большой площадью моды), потому что оптическая интенсивность иначе стала бы слишком высокой. Также использование LMA волокон уменьшает соотношение толщины оболочки к диаметру сердцевины, и поэтому увеличивает степень поглощения излучения накачки. Если площадь сердцевины порядка нескольких тысяч мкм2, целесообразно использовать одномодовую сердцевину волокна. В немногих многомодовых сердцевинах, где почти весь свет распространяется в основной моде, вероятны большие площади мод с еще довольно хорошим качеством выходного луча. (Возбуждение мод высокого порядка может быть в некоторой степени подавлено, например, при намотке волокна). Для мод с еще большей площадью качество луча не может быть близко к дифракционно-ограниченному, но, тем не менее, может быть достаточно хорошим в сравнении, например, с лазерами с на основе кристаллов, в форме стержней (rod laser), работающими на аналогичных уровнях мощности.