为了适应下一代6G网络对光纤传输系统大容量、高速率和低时延的要求, 以石英光纤为传输介质, 利用人工蜂群算法设计了二阶多泵浦拉曼光纤放大器。采用龙格-库塔法和打靶法求解二阶多泵浦拉曼光纤放大器的功率耦合波方程, 再通过人工蜂群算法对4个泵浦光的不同排列结构进行优化分析。通过Matlab仿真, 从14种双向泵浦结构中, 得到了性能最优的双向泵浦结构FFBF, 该结构在100 nm带宽范围内的平均增益高达24.8 dB, 增益平坦度仅为0.78 dB, 为6G网络的拉曼光纤放大器的设计和优化提供了参考。

为了进一步提升二阶拉曼光纤放大器(RFA)的性能指标，对二阶RFA的主要参数进行了分析。首先设计了一个可以通过光开关控制，在二阶和一阶RFA两种模式下切换的结构模型，通过模拟仿真证明了二阶RFA可以提高系统的增益，改善系统的噪声性能，然后针对二阶RFA的增益性能进行了优化，以降低平坦度为优化目标，使用粒子群算法优化泵浦光波长和功率的配置，再经过结构的改进，最终在100 nm带宽范围内实现了增益为24.50 dB，增益平坦度为0.98 dB的二阶RFA。这些结果为以后设计出性能更加完善的二阶RFA提供了参考。

为了解决随路遥泵系统采用传统二阶泵浦方式时出现自激的问题,提出了基于滤波隔离技术的降低多径干扰方案和基于混合型光纤技术的降低非线性系数方案.滤波隔离技术通过将滤波隔离单元放置于光纤线路中来有效改善多径干扰现象;混合型光纤技术通过采用大的有效面积光纤和普通光纤混合结构降低非线性效应.理论分析表明减少泵浦光的多次反射可减弱多径干涉;增加光纤有效面积可以降低非线性系数.实验结果表明：采用由波分复用器和隔离器组成的滤波隔离单元,进入远程增益单元的泵浦功率可提高1.2 dB;采用20 km EX2000和80 km G.652混合型光纤结构,进入远程增益单元的泵浦功率可提高1 dB.该研究对降低自激影响的随路二阶泵浦的研制和应用具有一定意义.