掺铒超荧光光纤光源(ED-SFS)是一种性能优良的宽带光源,它在光纤传感器、光纤探测器、及航天导航级的光纤陀螺仪(FOG)中得到越来越广泛的应用,使掺铒超荧光光纤光源得到了迅速的发展。本论文对掺铒超荧光光纤光源进行了理论分析,在此基础上对不同结构的C波段、L波段、以及C+L波段超荧光进行了数值模拟和实验研究。主要内容如下:1、绪论中,介绍了超荧光的形成原理以及目前掺铒光纤超荧光光源国内外的研究现状;2、模型推导及算法设计:(1)阐述了ED-SFS的原理和结构,分别推导了在980nm及1480nm泵浦下,铒离子能级的粒子数方程,并列出了简化模型下的ED-SFS沿光纤长度演变的微分方程组和不同超荧光结构的边界条件;(2)将ED-SFS的模型简化为2N+1维的微分方程组的边值问题,详细介绍了这一边值问题求解算法的内容:打靶法以及改进的Newton迭代公式;(3)详细推导了数值模拟中初始参数的计算方法,并介绍了算法程序中模块的构成及作用;3、单程结构C波段超荧光的模拟及实验:(1)模拟了经典Wysocki参数及C600铒纤参数下单程前向和单程后向结构超荧光的输出特性曲线,并讨论了超荧光的工作机理;(2)对单程前向和单程后向结构在C波段的超荧光进行了实验研究,其实验结果与理论模拟完全相符。4、双程前向结构L波段超荧光的模拟及实验:(1)在L1500高掺杂铒纤的参数条件下,分析了双程前向结构超荧光的输出特性随铒纤长度变化的情况,并从理论上得到了L波段最平坦超荧光输出时的铒纤长度;(2)对最佳铒纤长度情况进行了L波段超荧光的实验研究,并得到了与模拟情况相符的实验结果;5、C+L波段超荧光的模拟及实验:(1)采用将4和5的结构级联,模拟了双级双程结构超荧光的输出谱线,并得到了谱线输出最平坦时的泵浦功率参数;(2)在模拟的基础上,对双级双程结构以及单级双程结构的超荧光进行了实验研究,并都得到了宽带的超荧光输出;