随着社会的不断发展,人们对通信的要求也越来越高.为了适应通信基础传输网对大容量信号传输的需要,现以密集波分复用(DWDM)为主的光纤通信技术迅速发展,光通信系统的工作带宽不断增加,而宽带光纤放大器在现代光波系统的开发和应用中的作用愈加显著.传统的掺铒光纤放大器(EDFA)由于其带宽限制,只能放大1550 nm窗口约30 nm的带宽.该论文采用多泵浦激励的方法,实现80 nm以上的宽带拉曼光纤放大器,其中包括了从理论建模、增益优化到系统设计、制作直至样机测试的整个研究与制作过程.关于理论研究主要做了以下几个方面的工作:首先分析了拉曼受激散射的基本原理;根据传输方程,计算了在单泵浦输入时拉曼光纤放大器的信号增益谱,并分析了不同的放大器结构对信号增益的影响;在此基础上,计算了多泵浦拉曼光纤放大器的增益谱,所得的结果与相关文献中的实验结果非常相似,与国外商用软件的模拟结果基本一致,分析了增益饱和效应对拉曼光纤放大器信号增益幅度和增益平坦的影响.在采用多种不同的增益光纤下,通过遗传算法优化泵浦参数,分别得到了各自平坦的宽带信号增益谱,为宽带多泵浦拉曼光纤放大器的增益均衡提供了理论依据.完成泵浦激光器参数的理论优化后,该论文分别介绍了多泵浦拉曼光纤放大器的光路连接方案与控制系统的设计.光路设计中主要讨论了泵浦激光器的合波方式,比较了几种方案的优缺点,结合泵浦激光器参数优化的理论结果,针对标准光纤(SMF)和色散补偿光纤(DCF),确定了8个泵浦激光器的参数来作为宽带拉曼光纤放大器的泵浦光源,并给出了相应的光路连接设计.控制系统中每个泵浦激光器由其相应的监控电路构成1个子系统,其中泵浦激光器的温度由模拟方式控制,驱动电流由数字方式设置并监控;包含1个MCU的主控系统完成与8个子系统的通信,显示并设定8个子系统的工作状态.完成拉曼光纤放大器的样机制作以后,该论文对该放大器系统进行了测量并加以分析,其中包括泵浦激光器的入纤功率测量,光纤放大器的插损、信号增益与噪声的测量和光纤增益系数的测量.比较理论建模的结果和实际拉曼光纤放大器指标的差异,并分析其产生原因,对理论建模加以改进,使理论与实际更为一致.该文最后一章对论文进行了总结,提出了一些还未完成以及将来应该做的改进工作,讨论了拉曼光纤放大器的研究和发展方向.