光通信网络的最低损耗通信窗口为1530¹565nm,而这与掺铒光波导放大器（EDWA）中掺杂的铒离子⁴I_13/2→⁴I_15/2能级对应的波长相匹配,不仅如此,EDWA还以其工艺简单、易于集成等优势,逐渐吸引了众多科研人员的关注。目前塑料光纤以其柔韧性好、布线方便、连接容易等优势使其在光纤到户（FTTH）最后一公里的家庭综合布线中发挥有效作用,推动了三网融合的实现,具有良好的市场应用前景。而在塑料光纤的传输系统中,所用的网络设备大都是采用650nm波长的光源,相应的通信器件也成为了网络系统的核心设备。论文针对1550nm光通信波长和650nm塑料光纤通信系统波长,制备了两种基于铒掺杂氟化物纳米晶的聚合物光波导放大器,从材料合成、器件结构设计到光波导放大器的工艺制备和测试等方面进行了详细的研究。论文首先通过高温热分解法合成了NaYF₄:Er³⁺NCs-PMMA聚合物材料,以这种材料作为增益介质制备了聚合物光波导放大器。论文分析了在1480nm泵浦光的激发下,Er³⁺在1550nm波长的发光机制,列出了相应的原子速率方程并通过Matlab软件模拟了NaYF₄:Er³⁺纳米晶聚合物光波导放大器的增益特性。采用传统的半导体工艺制备了基于NaYF₄:Er³⁺纳米晶的倒脊型聚合物光波导放大器,测试结果显示,当1480nm波长泵浦光功率为390m W时,信号光波长为1550nm且功率为0.1m W时,获得了3.67d B的相对增益。采用溶剂热法合成了KMnF₃:18%Yb³⁺,1%Er³⁺@KMnF₃:2%Yb³⁺NCs-PMMA核壳纳米晶,这种纳米晶具有非常高的单色性和很强的红色上转换发光,中心波长在650nm处。通过对比分析,确定了纳米晶中掺杂铒镱离子的浓度,然后测试了纳米晶的发射和吸收光谱,从能级跃迁方面分析了纳米晶的发光机制,这也很好的解释了发射和吸收光谱中对应的峰值。从理论方面分析模拟了以这种材料作为增益介质的光波导放大器的增益特性。将具有纯红色上转换发光的KMnF₃:18%Yb³⁺,1%Er³⁺@KMnF₃:2%Yb³⁺核壳纳米晶分散于聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚合物中制备出KMnF₃:18%Yb³⁺,1%Er³⁺@KMnF₃:2%Yb³⁺NCs-PMMA复合材料并以该复合材料作为芯层,通过填充凹槽的方式制作了倒脊型聚合物光波导放大器,测试结果显示,当980nm波长泵浦光功率为260m W时,信号光波长为650nm且功率为0.1m W时,在长度为1.1 cm的光波导放大器中,获得了2.7d B的相对增益。