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近几十年来光纤通信技术飞速发展,基于单模光纤(SMF)的光纤通信网络已经遍布全球,随着各种新型技术的发展普及,人们的生活品质逐渐提高,对于数据传输的需求飞速增长。为了满足日益增长的通信容量需求,随着各种复用技术与高阶调制的结合已经被广泛应用,现如今的通信容量已经渐渐趋近单模光纤的理论极限。空分复用(SDM)技术由于其在增加通信容量等方面的巨大潜力吸引了很多关注,它对其他的光纤通信技术具有很强的兼容性,这种技术在空间维度上对信道数量进行扩展,能够极大的增加单根光纤的通信容量。光子轨道角动量(OAM)模式复用技术作为空分复用技术的一种是本课题组的主要研究方向,可以极大的提高通信传输容量,是一种极有潜力的技术。为了满足OAM光纤通信系统的实际应用需求,与之对应的各种器件的研究必不可少,其中十分重要的一项就是放大器技术的研究。因此,设计一种性能优异的适用于OAM模式传输的放大器具有很高的研究意义。掺铒光纤放大器(EDFA)在光纤通信技术的发展中具有里程碑式的意义,本文对适用于OAM模式复用技术的掺铒光纤放大器进行了研究,设计出了一种可以在1530nm-1565nm波长范围内(C波段)对所支持的OAM模式具有优异的放大性能的放大器结构,并对其性能进行了详细分析。主要研究内容如下:(1)分析和比较了目前OAM模式复用技术研究所使用的阶跃折射率环形光纤和环形光子晶体光纤的性能,确定了本课题所使用的光纤结构;详细阐述了目前基于不同光纤结构的用于传输OAM模式的掺铒光纤放大器(OAM-EDFA)的研究现状,分析了不同方案设计的性能,并对其设计方法进行了研究。(2)以本课题组设计的环形光子晶体光纤为基础,采用双环铒粒子掺杂结构,设计了适用于OAM模式的掺铒光纤放大器。本课题组所设计的环形光子晶体光纤理论上可以支持18个模式稳定传输,其中包括14个OAM模式。双环铒粒子掺杂结构具有较多的调整参数,本文分别对双环的宽度以及双环的掺杂浓度进行了仿真分析,还详细分析了该设计的增益、差分模式增益(DMG)以及噪声系数(NF)在各种不同参数(掺杂宽度、掺杂浓度、光纤长度、泵浦功率、信号功率)下的变化曲线,平衡各性能指数选取最佳参数,最后提出了一种在整个C波段具有23dB以上的增益、低于0.1dB的DMG和低于4dB的噪声指数的OAM-EDFA结构设计。