本发明提供一种光信号放大装置，包括：n个光信号发生器，每个光信号发生器用于发出初始光信号，每个光信号发生器发出的光信号的波长不同，n≥2；选择组件，用于在多个n个光信号发生器之间切换，连通n个光信号发生器中的一个，并输出光信号，所述光信号为选择组件连通激光发生器后输出的激光；光学放大器，用于放大所述光信号并输出放大光信号；分光组件，用于分离所述放大光信号，得到多个分离信号；其中，n个光信号发生器、选择组件、光学放大器和分光组件依次连接。本发明还包括对应光信号放大装置的光信号放大方法。本发明提供了一种结构简单、输出脉冲鲁棒性强且满功率脉冲可调的光信号放大装置及方法。