DWDM技术和光放大器的产生是光纤通信领域的两大里程碑。DWDM技术的不断改进使光传输系统的能力得到的飞速提高,已经出现1Tb/s以上的报道。系统能力的进一步提升需要提高C+L波段的利用效率或是利用铒离子以外窗口波段。光纤喇曼放大器(FRA)是利用受激喇曼散射(SRS)效应,以传输光纤作为增益介质的全光放大器,可以满足以上两点要求。FRA以其带宽大、噪声低、饱和功率高、偏振相关度低和增益谱线平滑的特点,成为高速DWDM传输系统中一个非常重要的非线性光器件。FRA在长距离和超长距离电信传输中有着广泛的应用。本文工作是国家863计划项目的重要研究内容,系统研究了光纤喇曼放大器的原理、理论设计、系统研制以及性能测试分析,取得的主要研究结果如下:阐述喇曼散射的基本理论以及受激喇曼散射在光纤中的作用,介绍光纤喇曼放大器基本原理和工作特性,包括增益特性、噪声特性、偏振相关性和温度稳定性等,并分析了FRA的关键技术及解决方案;详细介绍C+L带FRA样机的设计过程,从放大器的结构入手,介绍了泵浦源的驱动与制冷的实现、监控系统的硬件和软件设计等,并对提出FRA优化设计的可行性方案;依据863课题验收指标和IEC-61290标准,拟定FRA样机的测试方案,并给出详细指标,同国内外同类产品进行比较。研究了FRA和掺铒光纤放大器(EDFA)混和放大技术,结合国内外实验分析FRA在光纤通信领域的主要应用。