近年来,随着现代光通信网络的发展,光网络系统的高造价和铜线传输的速度极限成为了制约未来通信网络发展的主要因为。而硅的制作工艺成熟,成本低,容易实现集成化,因此硅基光器件的研究是未来光通信网络进一步发展的迫切需要。作为硅基光器件之一,硅基放大器越来越引起了人们的注意。在SOI为基底的硅波导中,科尔系数比普通光纤中大100倍,喇曼增益系数比普通光纤大1000倍以上,因此利用SOI基底的硅波导制作放大器,是实现低损耗、高增益喇曼放大器有效手段。本论文主要从以下两个方面开展了研究:　　 一,对泵浦光和信号光都为连续光的硅基喇曼放大器进行了理论研究。　　 建立了泵浦光和信号光都为连续光时的理论模型,推导了硅基喇曼放大器中泵浦光和信号光的耦合方程,得到了硅基喇曼放大器的增益和噪声系数的表达式。对耦合方程进行了解析分析,得到了泵浦光功率需要满足的阈值范围,同时得到正增益时了自由载流子寿命需要满足的条件。　　 通过MATLAB对放大器进行数值模拟,对影响放大器性能的各项参数进行分析和计算。利用模拟结果,对放大器的进行了优化设计。显著提高了放大器的增益。得到了最佳增益和噪声系数随泵浦光率和自由载流子寿命的变化图。　　 计算得知,最佳增益不仅与泵浦光功率增加有关,而且随自由载流子寿命减小而逐渐较小,在放大器优化前,当自由载流子寿命为0.5ns时,最佳增益为14.5 dB。优化后,最佳增益达到17 dB。　　 二,对泵浦光为连续光,信号光为脉冲光的硅基喇曼放大器进行了理论研究。　　 利用变分法推导了信号光各脉冲参数:振幅、脉宽、啁啾及相位的耦合方程,同时推导出了信号光功率在硅波导中的耦合方程。对耦合方程进行了解析分析,得到了正增益时自由载流子需要满足的条件。通过MATLAB对放大器进行了数值模拟,对信号光振幅、脉宽和啁啾随传播距离的变化进行计算,分析了增益色散、脉宽、啁啾和自由载流子寿命对各脉冲参数的影响,得到了脉宽和啁啾在放大器中的变化关系。　　 对放大器增益进行了数值模拟,分析了增益随波导长度、泵浦光功率、自由载流子寿命的变化,得到了增益的变化图。对信号光脉宽和啁啾对放大器的影响进行了数值模拟,得到了增益随信号光脉宽和啁啾的变化曲线。　　 计算可得,放大器增益随自由载流子寿命减小而逐渐增大,同时,随脉宽的增加逐渐增加,随啁啾的增加而逐渐减小。