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随着光纤通信技术的迅猛发展，基于拉曼效应的全光放大器在大容量长距离通信系统中有着不可替代的作用。本文所讨论的问题包括拉曼放大器泵浦效率的提升，具有色散斜率补偿与功率均衡功能的新型拉曼放大器和混合放大器，以及拉曼效应对双泵浦参量放大器增益特性的影响。作者在论文工作中获得的结论与创新点包括：
1.提出并实现了一种新型的double-pass结构的拉曼放大器。实验结果表明同传统的前向泵浦方式相比，其泵浦效率提高了69％，等效噪声指数降低了3dB。针对double-pass结构拉曼放大器提出了相应的数值仿真算法。仿真结果表明通过优化色散补偿光纤的长度，可以使放大器的净增益同实验结果相比有6dB的提升，同时噪声指数也可以控制在6dB之内。此外该放大器所引入的非线性相移相比前向泵浦方式减小了1.5dB。
2.提出了一种新型的基于光纤光栅的色散斜率补偿与增益均衡的拉曼放大器。数值仿真验证了在放大器提供20dB净增益的情况下，可以实现从1530到1553nm的C波段宽带放大。考虑到光栅制作的实际工艺条件，输出信号的功率波动可以控制在1dB范围之内。与未进行色散斜率补偿的系统对比，系统误码性能从10-7改善至10-12。
3.提出了一种新型的基于光纤光栅的的单泵浦C+L波段混合放大器。数值仿真表明通过合理选择光纤光栅的位置与反射率，放大器可以实现从1530nm到1595nm的信号放大，并完成对信道残余色散的补偿。考虑到光栅制作的实际工艺条件，输出信号的功率波动可以控制在1dB范围之内，同时各个信道放大器的噪声指数均小于6.1dB。
4.发现并证明了拉曼效应对双泵浦参量放大器的增益平坦性有显著影响。从理论上得到了考虑拉曼效应的双泵浦参量放大器的增益表达式。仿真结果表明拉曼效应可以使参量放大器的增益平坦度从1dB之内劣化至4dB以上，同时进一步验证了拉曼系数的实部对参量过程的影响。