随着互联网、物联网等新型业务的出现,人们对通信容量提出了更高的要求。空分复用是提升信道容量的关键技术之一,包括芯分复用和模分复用。其中,模分复用是利用相互正交的模式作为独立信道进行信息传输,从而使光纤系统的通信容量得到较大提升。为了实现模式的长距离传输,高性能的光纤放大器必不可少,掺铒光纤放大器（Erbium Doped Fiber Amplifier,EDFA）用于放大C波段的信号,对光纤通信的发展具有重要意义。本文研究了少模掺铒光纤放大器（Few-mode Erbium Doped Fiber Amplifiers,FM-EDFA）的增益特性和噪声特性,主要研究内容如下:（1）基于速率方程,给出了基于标量模式的少模掺铒光纤放大器的理论模型,并介绍了少模掺铒光纤放大器的性能指标和数值求解算法。（2）设计了两种少模掺铒光纤,光纤结构分别为阶跃型和环形芯型。通过优化掺铒浓度、掺铒范围、抽运功率、信号功率以及光纤长度实现了信号的增益均衡,并分析了多个模式信号和多个波长信号在传输过程中的增益竞争问题。研究结果表明:当光纤中同时传输不同波长不同模式的信号时,光纤长度成为实现信号增益均衡的关键参数。通过优化光纤长度,牺牲部分信号增益,可实现多波长多模式信号的增益均衡。（3）分别利用全带宽噪声模型和等效带宽噪声模型分析了掺铒光纤放大器的噪声特性。针对等效带宽噪声模型,当中心波长固定时,分析了不同等效带宽的噪声功率变化以及对信号增益（Gain,G）、差分模式增益（Differential Modal Gain,DMG）以及信号噪声系数（Noise Figure,NF）的影响。研究表明,噪声功率与等效带宽成正比,且等效带宽越大,信号增益越低,噪声系数越大,不同的等效带宽对信号增益均衡的影响程度不同。针对全带宽噪声模型,当带宽范围确定时,分析了噪声模型对G、DMG和NF的影响。通过对比等效带宽噪声模型和全带宽噪声模型的结果,得出结论:采用一种接近实际噪声的等效带宽噪声模型,即可用于系统的增益特性和噪声特性的准确分析。本文对少模光纤放大器的增益特性和噪声特性进行了研究,论文结论对少模掺铒光纤放大器的增益和噪声特性研究具有指导意义。