近年来,计算机网络及数据业务爆炸式的增长,提出了巨大的传输带宽需求。增加传输速率,拓展石英光纤的工作波长,增加通信信道是提高传输容量的优选方法。提高光纤性能主要体现在增加色散系数,降低色散斜率、降低本征损耗、增大有效面积、拓展工作波长等方面。而现有的光放大技术不能很好地满足对新工作波长有效增益需求。因此,研制全面优化的新型传输光纤,开发新型宽带近红外发光光纤材料,已成为光纤技术研究领域的热点课题。为此,本文开展了非零色散位移光纤(NZDSF)结构设计与制造工艺研究,在SiO2-Al2O3-GeO材料中,进行了掺铋光纤和铒铋共掺预制棒的研制,完成的主要工作包括：1.深入了解光纤通信技术的发展趋势,详细阐述了NZDSF设计与制造工艺相关基础知识,包括光纤的基本性能、结构、标准、常规产品主要性能指标,用以指导光纤产品设计与制造工艺研究。归纳总结了光放大器的种类与现状,为掺铋光纤和铒铋共掺预制棒材料的研制奠定了理论基础。2.设计了一种降低芯层折射率差的NZDSF结构模型,系统研究了构成折射率剖面的各个参数对光纤波导性能的影响,通过调整结构参数,给出了系列大有效面积NZDSF设计,包括两种同时满足G.655D及G.656标准,G.655E及G.656标准的正色散和一种负色散的NZDSF产品。优化了1550nm色散系数和色散斜率,将零色散波长由1500nm附近移到1450nm以下,可支持S+C+L工作波长的密集波分复用系统。3.详细阐述了MCVD工艺原理和设备,进行了MCVD+OVD混合制造工艺的实验研究和光纤性能评价。为提高光纤生产效率,提出了一种新的MCVD+VAD混合预制棒工艺技术,系统研究了采用新工艺制造NZDSF的工艺过程,详细分析了新工艺方法的关键环节,并全面测试了光纤的光学性能、抗弯曲性能、熔接性能、机械环境性能。4.阐述了MCVD结合溶液掺杂制造有源光纤的工艺,研究了掺铋光纤的制作工艺,获得具有超宽带近红外发光的掺铋光纤系列,实验观测了光纤与预制棒的发光性能,分析讨论了铋的发光起源,1100nm波段的发光可归于Bi0的2D3/2(1)→S3/2跃迁,1300nm波段的发光可归于Bi+的3P1→3P0跃迁。所得光纤有望成为宽带放大和调谐激光器的理想增益介质。5.制备了铒铋共掺的光纤预制棒,观测到铒铋共同发光现象,实验结果对于开发新型宽带放大光纤材料有指导意义,所制备的铒铋共掺预制棒可望用于1.3um窗口和S波段新型放大器的研究。