作为密集波分复用(DWDM)光网络的主要组件，掺饵光纤放大器(EDFA)随着新的网络性能要求的不断出现而不断发展。本文在深入研究一种新型全光增益平坦动态增益筘制EDFA之后，提出了全新的基于动态增益倾斜控制器(DGTC)的EDFA动态增益均衡方案。研制出的C波段动态增益均衡EDFA整机能实现-18dBm~2dBm输入光功率变化范围内的增益平坦。输入光功率≤-4dBm时的增益值达到了19 dB的水平，噪声系数优于6dB。本研究为一种创新的EDFA产品的诞生打下了基础。 光纤到户无源光网络(PON)作为新型接入网络的蓬勃发展，为光纤放大器的应用提供了更为广阔的空间，也对光纤放大器提出了新的要求。本文对双向光纤放大器在PON中的应用进行了研究，创造性地提出在以太无源光网络(EPON)中采用分立式拉曼光纤放大器(RFA)延长传输距离的方案，仿真表明该设计方案可将传输距离延长20km。关于延长EPON传输距离的概念和遥泵分立式拉曼光纤放大器的设计方案在世界上还未见报道，故这一研究也具有创新性。 本文第一部分介绍了EDFA的发展方向。第二部分在Giles-Emmanuel模型的基础上，对EDFA动态增益特性和相关参数之间的关系进行了理论分析和计算机仿真。第三部分从理论上解释了全光增益筘制机理，着重对一种新型的动态增益均衡EDFA方案进行理论分析，并通过仿真对方案中的泵浦方式、泵浦功率、光纤长度等进行优化设计。根据仿真结果制作了具有动态增益均衡特性的EDFA整机，对其动态增益均衡特性进行了测试，验证了此方案的可行性，并对该方案在输入光功率较大时存在的增益倾斜问题进行了研究。第四部分对DGTC进行详细的理论分析并设计了DGTC的驱动电路。在此基础上，提出了改进的环行腔全光增益箝制动态增益均衡加动态斜率补偿的实验方案。经测试，该方案通过在第三部分开发的EDFA整机后插入DGTC，解决了EDFA输入光功率较大时存在的增益倾斜问题，为DWDM系统提供了一种经济有效的C波段EDFA动态增益均衡解决方案。第五部分首先介绍了EDFA在PON中的几种应用方案，引出实现双向放大和确保PON的无源性是两个研究重点。在此基础上，提出采用分立式RFA延长EPON传输距离的方案并进行了仿真。