光纤喇曼放大器的出现为光通信的发展带来新的革命。它能够增大传输带宽，提高传输速率，增加无中继传输距离，是目前光放大器的研究热点。本文对宽带集中式光纤喇曼放大器(LRA)进行理论设计和实验研究，论文主要内容如下：(1)回顾光通信和光纤放大器的发展及现状，重点讨论FRA的现状及发展趋势；(2)研究FRA的基本原理，喇曼增益谱，增益特性和结构模型，介绍FRA的泵浦源；(3)集中式光纤喇曼放大器的理论设计和实验研究；a.增益介质的选择。对不同光纤的喇曼增益系数曲线和有效纤芯面积曲线进行数值拟合，采用不同的泵浦功率和光纤长度进行数值模拟得到增益曲线。比较在相同增益时的泵浦功率、光纤长度和增益平坦性，从而选择色散补偿光纤作为LRA的增益介质。b.带宽和平坦性的设计。主要是信道的设置、泵浦波长和功率的优化设计。通过数值模拟两种信道设置的增益，选择适合带宽和增益要求的信道设置。为达到更宽的带宽和更好的增益平坦性，对初始设定的泵浦波长做进一步优化设计，通过比较不同泵浦波长设置下的增益平坦性选定泵浦波长。c.光纤长度的影响。计算了LRA的最佳光纤长度及在SMF+DCF和DCF＋SMF两种情形下LRA的增益特性。d. 讨论了LRA的饱和现象、瞬态效应和自动增益控制的问题，为优化增益特性的设计打下基础。e. LRA的ASE噪声、串话噪声和瑞利散射噪声的研究，以及LRA的噪声系数计算。(4)LRA的实验装置和测量喇曼增益系数的实验。