20世纪90年代初,掺铒光纤放大器的研制成功以及波分复用技术的广泛应用,极大地增加了光纤通信传输的信息容量并延长了光纤通信的传输距离,光纤通信得到了快速的发展。如何利用现有的光纤传输网络来满足日益膨胀的容量需求,已成为光纤通信领域研究的重要课题。因此,提升光纤通信容量的研究开始转移到新型的、更加高效的掺铒光纤放大器上。石英光纤的低损耗窗口是1450～1650nm,但是C波段的EDFA和L波段的EDFA只覆盖了1530～1610nm的范围。开发并使用S波段的光放大器是充分利用光纤的带宽和提高系统容量的有效途径之一。本文首先对光通信的发展历史进行了回顾,并简单介绍了目前国内外光通信发展的情况,继而引出对高性能掺铒光纤放大器(EDFA)的需求。并分析了其性能的优缺点。在此基础上对基于Giles模型和S波段的掺铒光纤放大器的设计方案进行了较为深入和详细的研究,并通过对S波段光纤的仿真实现滤波器位置、掺铒光纤长度等方面的优化,主要工作包括:1、分析了掺铒光纤放大器的工作原理和结构特征,利用Giles模型,建立了对EDFA进行数值分析的仿真模型程序,用以对EDFA的特性进行研究。2、用Giles模型,对各种结构的S波段的掺铒光纤放大器进行了分析和比较,利用遗传算法等优化方法分析总结S波段的掺铒光纤放大器的设计规律。3、建立了基于瞬态模型的仿真程序,并在此基础上对S波段掺铒光纤放大器的瞬态特性进行了分析和研究。