由于实际应用的光通信系统主要采用1550nm和1310nm的光传送信号,因而工作于这两个波长附近的光放大器受到人们的广泛关注和大量研究。由于波长的特殊性,工作在1054nm的光放大器被研究得相对较少。由于潜在的军事应用,国外的很多科研机构都对这类器件进行了大量的研究。而国内在该领域研究的相对较少,目前还处于起步阶段,研究水平与国外相比还有很大差距。本文主要探讨了在1054nm处实现光放大的阵列式光波导放大器的设计方案与光波导制作工艺,设计并成功制作了阵列式掺镱光纤放大器。主要完成了如下工作:1)详细总结了国内外的研究进展,设计了阵列式光波导放大器的实现方案,并分别对泵浦方式和光纤-波导的耦合问题进行了讨论。2)对平板波导制作工艺进行了详细的研究:通过大量实验研究了用混合融盐离子交换法在掺钕磷酸盐玻璃上制作光波导的工艺。运用离子交换原理分析了实验失败的原因,并成功探索出在这种材料上制作光波导的离子交换工艺,得到了制作单模波导和2到4个模式光波导的工艺条件。证明了在这种掺钕磷酸盐玻璃材料上能够制作出光波导。详细分析总结了平板波导制作过程中出现的问题,对影响实验结果的因素进行了讨论,提出了相应的改善措施,收到了良好的实验效果。3)对沟道波导制作工艺进行了初步的实验研究:根据放大器实现方案有针对性地设计了实用性较强的掩膜板。对沟道波导制作工艺进行了大量的实验研究,通过专门设计基片夹具和石英坩埚等措施改善了离子交换实验效果。采用不同工艺条件对沟道波导进行了离子交换实验研究,并在含有沟道波导的基片背面成功制作出了有1个和3个模式的平板波导,增加了沟道波导制作成功的可能性。详细分析了沟道波导制作中出现的问题,总结了影响实验效果的因素,并提出了相应的改善措施。4)设计并成功制作了阵列式掺镱光纤放大器:设计了放大器实现方案,并依据实现方案制作了阵列式掺镱光纤放大器。通过实验对掺镱光纤长度进行了优化。采用不同的方法对放大器的增益进行了测试,并根据测试结果提出了改进的放大器方案,取得了良好的实验效果,实现了设计目标。在阵列式光波导放大器的研究过程中解决了关键的工艺难题,取得了阶段性的技术突破。采用混合融盐离子交换法在掺钕磷酸盐玻璃上成功制作光波导,据我们所知这在国内尚属首次。平板波导和沟道波导的实验研究为阵列式光波导放大器的成功制作打下了良好的工艺基础。采用掺镱光纤制作了可实际应用的阵列式光纤放大器,能够同时对八路1054nm的脉冲信号进行放大,单路增益可达30dB以上。掺镱光纤放大器的实验研究为该器件的产品化和小批量生产提供了可靠性保证。