В дополнение ко всем свойствам пассивных (нелегированных) оптических волокон, таких как направляющие свойства (эффективная площадь моды, числовая апертура, ограничение длины волны, потери на изгиб), нелинейности и т. д., активные волокна могут быть охарактеризованы в отношении ряда других свойств:
• Одним из наиболее важных параметров является концентрация легирования редкоземельных элементов, чаще всего, указанные в ppm wt (частей на миллион по весу). Большая концентрация легированных элементов позволяет эффективно поглощать свет накачки в более короткой длине волны, а значит, и уменьшает влияние нелинейностей в приборах большой пиковой мощности. Однако это также может привести к концентрационному тушению.
• Эффективное поглощение и излучение сечений (и, возможно, ESA сечения), зависимые от длины волны, вместе с верхним уровнем жизни (и, возможно, промежуточного уровня жизни), необходимы для алгоритма подстройки длины волны, энергоэффективности и т.д.
• Параметры для количественной оценки скорости процессов передачи энергии имеют большое значение особенно для соактивированных волокон.
Для таких характеристик, используются разнообразные методы измерения. Спектры поглощения белого света могут быть использованы для нахождения сечения поглощения (для известных концентраций легирования). Значения поперечных сечений для эмиссии могут быть получены из спектров флюоресценции, с масштабированием, например, с помощью метода взаимности (→теория Маккамбера) или метастабильного уровня жизни (→уравнения Фюхтбауэра-Ладенбурга). Времена жизни верхнего состояния часто получается из измерений флюоресценции с импульсной накачкой, и ESA параметры могут быть получены в экспериментах с модулированием мощности накачки.
Полученные данные могут быть использованы, например, для моделирования лазеров и усилителей, с использованием кинетических уравнений. Такие модели позволяют, например, предсказать или проверить КПД устройств волоконного лазера или усилителя, влияние возможных изменений, etc.
Далее характеристики могут потребоваться для количественных эффектов, таких как фотозатемнение, которые иногда могут значительно ухудшить эффективность активного волокна.
