随着新一代移动通信系统发展，对高数据速率和更大带宽的需求日益增加，利用碲基光纤作为传输介质，采用了两路二阶泵浦和四路一阶泵浦设计的二阶拉曼光纤放大器实现了对C+L全波段信号光进行放大，能够有效缓解带宽增长给光通信网络带来的挑战。首先对简化后的二阶拉曼耦合波方程进行数值求解，再利用合作搜索算法对二阶拉曼光纤放大器泵浦参数进行优化，以达到提升系统输出性能的目的。同时，分析了在相同泵浦参数的配置下一阶拉曼光纤放大器和二阶拉曼光纤放大器的性能以及二阶泵浦光功率、光纤长度这两个重要因素对二阶碲基拉曼光纤放大器平均输出增益和增益平坦度的影响。最终在1530~1630 nm的超宽带宽范围内，设计出的二阶碲基光纤拉曼放大器平均输出增益为27.3601 dB，增益平坦度为0.6601 dB。

针对密集波分复用光纤通信系统中喇曼光纤放大器的增益平坦度较低、带宽较窄的问题, 从前向多泵浦喇曼放大器耦合方程入手, 采用龙格-库塔法, 使用碲基光纤作为多泵浦喇曼放大器的增益光纤, 通过Matlab分析了多波长泵浦中泵浦数量、泵浦功率和光纤长度对增益及增益平坦度的影响, 最终通过采用6个泵浦, 并合理设置泵浦功率, 实现了100 nm传输带宽的仿真。

通过采用可调谐激光器作为输入光源, 提出一种基于碲基光纤的可调谐拉曼波长转换器, 其改善了普通波长转换器若想实现一段带宽范围内的波长转换需要多个连续探测激光器的缺陷。基于受激拉曼散射效应建立理论模型, 通过理论模型计算可调谐范围, 并对其进行仿真验证,同时分析了可调谐范围的影响因素。结果表明, 所设计的波长转换器可达到73 nm的可调谐范围, 通过仿真得出的可调谐范围与理论分析基本一致, 证明了此方案的可行性。

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.

通过对碲基光纤拉曼增益谱曲线进行线性拟合, 利用光纤中N信道前向瞬态受激拉曼散射效应(SRS: Stimulated Raman Scattering)的非色散限制的分析理论对碲基光纤拉曼波长转换进行了数值模拟, 并对影响拉曼波长转换的因素进行了分析, 同时与普通硅基光纤拉曼波长转换进行了比较。结果表明: 在采用同样功率泵浦信号光的情况下, 较普通硅光纤波长转换而言, 利用碲基光纤进行拉曼波长转换采用的光纤长度较短, 且得到的峰值转换效率高。