光纤放大器(OFA)由于其传输频带宽、通信容量大、传输损耗低、抗电磁干扰能力强等优良特性广泛应用于有线通信网络中。目前已经大量商用的OFA是掺铒光纤放大器(EDFA)。但由于EDFA自身的特性,其不能提供足够高的输出功率,而且其对泵浦源的要求也很高。然而,随着通信业务的大量增加,对具有高输出功率的OFA的需求越来越突出。具有双包层结构的铒镱共掺光纤放大器(EYDFA)的出现很好的解决了EDFA的问题,可获得较大的饱和输出功率和传输带宽,从而蕴含着很大的市场应用价值。本文对具有双包层结构的EYDFA进行了深入的研究。对EDFA的改进方向和铒镱共掺光纤(EYDF)的放大原理分别进行了详尽的阐述,解释了铒镱共掺杂并具有双包层结构的OFA是如何有效解决EDFA所面临的问题并获得较高的功率进行输出的。对EYDFA的各主要参数对放大器的增益和输出功率的影响进行了仿真分析,并由此为在进行核心部分的设计时各主要参数值的选择提供了参考。本论文主要在双包层结构的光纤和EYDFA放大理论的指导下,以迎合OFA对高输出功率的需求为目的,分别对前级EDFA、后级EYDFA进行了优化设计,并将其构成级联结构。当得到的混合OFA的输入信号功率在-36dBm到6dBm范围内变化,最大泵浦功率达到12.5W时,可得到混合OFA增益的最大值为69.95dB,输出功率的最大值为36.89dBm,泵浦功率转换效率达到39%,噪声系数在6.5dB到7.7dB范围内变化,表现出了良好的噪声性能。