为提高拉曼光纤放大器(RFA)的放大带宽和光纤通信系统的传输容量，利用4个不同波长的泵浦设计了带宽为100 nm的宽带RFA。在对拉曼耦合波微分方程数值求解的同时，结合粒子群优化算法优化了4个泵浦的波长及功率，得到了3组平均开关增益分别为18.690 9、19.638 7和21.764 1 dB，所对应的增益平坦度分别为0.879 7、0.914 4和0.945 2 dB的优化结果。基于3组优化后的泵浦功率和泵浦波长，对粒子群优化算法的边界条件进行改进，进一步提升了RFA的性能，也使算法的性能得到改善。最终实现了增益为22.480 4 dB、增益平坦度为0.696 3 dB的宽带RFA。同时，对算法中的惯性权重和学习因子等参数进行了适当的调整，用来分析对比不同参数选择时优化结果如何变化，分析对比的结果为算法参数的选择提供了参考。

针对光纤密集波分复用系统的增益平坦和带宽问题，提出用多波长泵浦组合的方式增加带宽，通过级联光纤使得拉曼光纤放大器的增益平坦。利用不同波长的多泵浦同时抽运同种光纤，增加信号光的传输带宽，采用线性拟合拉曼增益谱的方式使得拉曼光纤放大器的光信号实现前放大后补偿，在输出端获得较大的光输出信号功率，得到了良好的增益平坦度，并且传输带宽比单泵浦抽运时增大一倍。仿真结果表明：平均放大信号光功率为6.2 mW，平均增益为24.48 dB，增益平坦度为0.08 dB，传输带宽为25.6 nm。为增益平坦型宽带光纤拉曼放大器提供了一种新的实现方法。

基于EDFA的理论模型和受激拉曼散射效应的分析理论, 利用EDFA和RFA的增益谱互补特性, 对拉曼光纤放大器(RFA)采用两根光纤级联方式, 研究并设计了EDFA与级联光纤的RFA相结合的混合放大器结构。仿真结果表明: 在不使用增益均衡器的条件下, 所设计的混合光纤放大器在输出端得到了近似相等的输出光功率, 得到了增益平坦度为0.62 dB、波长带宽为70 nm(1 550~1 620 nm)的结果, 在密集波分复用光通信系统中有重要的应用价值。

光纤拉曼放大器的带宽、增益及增益平坦度直接影响了光纤通信系统的传输质量.针对这些参数的优化,根据碲基光纤的拉曼增益谱特性提出了一种双泵浦级联碲基光纤的拉曼放大器结构.并推导了实现增益谱平坦时光纤长度和泵浦参数满足的约束条件.经过对拉曼增益谱的5次多项式拟合,更准确地反映了拉曼增益谱的信息,同时也简化了其实现增益谱平坦的条件.通过Matlab仿真分析得到,当两段光纤分别取0.339 km,0.16 km时,其最大增益为17.81 dB,增益平坦度为0.66 dB ,放大带宽为48 nm.该方案为宽带宽、高增益、增益平坦度小的拉曼光纤放大器设计提供了一种新的思路.

针对光纤通信中密集波分复用系统各信道的在线平坦光放大这一光通信问题,提出利用级联高非线性光纤来设计增益平坦的拉曼光纤放大器。对高非线性光纤(As-S光纤)拉曼增益谱前后沿进行线性拟合处理, 利用不同波长泵浦抽运同种光纤, 实现前放大后增益补偿, 并考虑信号光损耗不同, 在输出端得到了一个近似固定的功率输出值, 并分析了影响拉曼光纤放大器输出特性的因素。模拟结果表明: 平均增益为20.45 dB, 增益平坦度为0.15 dB。

提出了一种新的光纤拉曼放大器设计方法：在同一种光纤内运用不同波长的泵浦光源达到前增益后补偿的目的，最终实现在放大器输出端信号光增益谱平坦化。通过对拉曼增益谱前后沿做线性化处理，化简稳态SRS耦合波方程的解析解，最终在输出端得到了一个固定的功率输出值。模拟结果表明：所设计的放大器具有增益平坦度好、增益高的优点，且设计方法简单。该方案为增益平坦化的拉曼光纤放大器设计提供了一种新的思路。

基于多波长泵浦与级联光纤相结合的方法，文章使用遗传算法对泵浦波长、功率及两段光纤的长度进行优化，采用数值解法对100信道的波分复用系统进行仿真获得了约0.069 5 dB的增益平坦度，增益值为13.15 dB。同时对泵浦光功率和信号光功率随光纤长度的变化进行了分析。

通过实验比较了前向抽运拉曼光纤放大器与掺铒光纤放大器组成的混合放大器、后向抽运拉曼光纤放大器与掺铒光纤放大器组成的混合放大器的性能。实验采用75 km标准单模光纤作为增益介质。采用20信道(符合ITU T建议的波分复用信号),波长为1537.377～1560.605 nm,作为混合放大器的测试信号。20信道总功率 -2.86 dBm,??每一信道用2.5 Gb/s、码长2??7 1的非归零码通过电吸收调制器(EA)进行外调制。实验结果表明,前向抽运方式混合放大器的性能优于后向抽运方式的混合放大器,其中噪声系数的改善值为2.28～6.55 dB。采用前向抽运时,各信道的增益同后向抽运相比,增加值均大于5 dB。但不论采取那种抽运方式,采用混合放大的形式,各信道的光信噪比均大于26.9 dB。