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拉曼光纤放大器（Raman Fiber Amplifier,简称RFA）利用高强度的泵浦光与信号光在光纤中的非线性相互作用实现信号光的直接放大，但是由于光纤的拉曼增益系数谱很不平坦，所以同一泵浦光源对不同波长信号光的增益就存在很大的差别,因此,用单泵浦光源来放大波分复用(Wavelength Division Multi-plexing,简称WDM)信号光时，各信号光的增益值就有很大差异，WDM信号增益的平坦度对光信噪比(Optical Signal-Noise Ratio,简称OSNR)有重要影响。另外，各路信号光之间较大的功率差异会增加WDM信道解复用器输出端的串话，所以光放大器对WDM各路信号光的增益要满足一定的增益平坦度，解决该问题可以根据所要放大的WDM信号光的波长范围和所用光纤的拉曼增益系数谱，采用多个不同波长和功率的泵浦光源进行泵浦。另外，饱和特性也是光放大器的重要指标之一，它限制了可以输入光纤的总信号光功率。本文首先应用经典的电磁理论对拉曼光纤放大器的工作机制进行了分析，然后，根据小信号理论推导出的开关增益求出了光纤拉曼增益系数的表达式，采用泵浦-探测波的方法，利用超辐射激光二极管(Super Luminescent Diode简称SLD)作为探测光源，测量了所用标准单模光纤频移为0.5 -20THz的拉曼增益系数，之后根据所测得的光纤的拉曼增益系数谱对应用该类光纤构成的放大C波段WDM光信号的拉曼光纤放大器的增益特性采用打靶法和四阶龙格---库塔进行了数值计算，在给定了两个泵浦光源的波长和最大功率后，找出了反向泵浦情况下使C波段WDM光源增益最平坦的两个泵浦的各自最佳功率，同时也分析了导致信号光饱和的原因。最后，构建了与数值计算情况相对应的拉曼光纤放大器进行了C波段WDM信号光源的增益平坦与饱和的试验，并把数值计算的结果和实验结果进行了比较，两者之间基本上相符合，说明了数值计算的正确性。数值计算和试验上都证明了在合理地选取泵浦源的个数和波长的情况下，通过对各个泵浦功率配置的调整，C波段的拉曼光纤放大器可以满足一定的增益平坦度。本文所采用的测量光纤拉曼增益系数的方法同样适合其它类型的光纤，所用的泵浦功率配置方法同样适合其它波段的拉曼光纤放大器的研究。