高速率、大容量是现代光纤通信系统的发展方向。掺铒光纤放大器(EDFA)的发明使现代光纤通信系统实现了一次根本性的革命。本文旨在分析设计性能良好的C和L波段的EDFA。首先对现有的EDFA模型进行了全面的理论研究,在此基础上进行了C波段和L波段EDFA的实验研究,并和数值模拟进行了对比,具体内容如下:理论方面1.在绪论中全面的介绍了在光通信领域中应用的各种光放大器,重点讲述了EDFA的发展历史和近年来的研究进展。2.阐述了EDFA的原理和特性参数,并列举了现有的各种计算光纤放大器的理论模型,其中重点对经典速率方程基础上的EDFA理论进行了概括,分析了各个模型的特点和适用场合。3.讨论了运用Giles模型数值积分时的算法:打靶法。并对原有的打靶法进行了改进,加入了初值估算模块。4.运用Giles模型对铒纤的自发辐射特性进行了研究,着重分析了随着所用铒纤长度的变化自发辐射光谱的变化规律。实验方面1.具体介绍了通过小信号宽带光源测量EDFA的增益谱和噪声谱的原理,通过测量输入输出光谱密度的方法,对C波段EDFA进行了实验测试,得出了其增益谱和噪声谱,并分析不足提出了改进方案。2.利用高掺杂铒纤EDF-L1500进行了L波段EDFA的测试,并在此基础上,又对改进实验结构后的系统进行了测试,比较了优化结构前后对泵浦效率的影响。