光通信器件的集成化是现代光通信的发展方向。工作于1.53μm光通信窗口的掺铒集成光波导放大器((EDWA)是继掺铒光纤放大器((EDEA)、半导体光放大器之后的又一新型光放大器，近年来引起人们极大的兴趣。掺铒光波导放大器具有损耗低、单位长度增益高、体积小、成本低、噪声系数低、很小的极化相关性，便于集成等特点。它能够非常容易地与隔离器、相位阵列波导、分插复用器、调制器、光开关等损耗器件集成在同一基片上，从而制成多种光通信集成有源器件。 作为光波导放大器的基础，对掺铒薄膜材料的发光特性的研究就显得尤为重要。研究表明Er在Al2O3薄膜基质材料中具有较大的溶解度，可进行高浓度的掺杂，在短距离内获得较大的增益。 本文介绍了掺铒光波导放大器的基本原理和历史发展过程，近年来的研究成果，以及该器件的特点和应用。论文介绍了以Al3O2作为基质的掺铒光波导放大器的优点，理论上研究了掺铒及铒镱共掺Al2O3薄膜材料荧光特性。针对980nm泵浦波长给出了具体的速率方程，进行掺铒光致发光特性理论计算，得到荧光强度和反转粒子数对泵浦强度和掺铒浓度的依赖关系。在确定的掺铒浓度下，随泵浦光强的增加荧光强度反转粒子数均趋于饱和。而在一定的泵浦强度下，随掺铒浓度的增加，荧光强度单调增加，而反转粒子数则有一极值，存在一最优的掺铒浓度。同时对激发态吸收和合作上转换对发光特性的影响，进行了分析和讨论。 研究了铒镱共掺技术对光波导材料荧光特性的改善，给出目前考虑较全面的一套铒镱共掺系统的速率方程。理论表明，镱的共掺杂提高了铒1.53μm的荧光强度，计算出对应不同的镱浓度，荧光强度随铒浓度的关系以及荧光强度与镱掺杂浓度的关系。镱的共掺杂，大大降低了实现粒子数反转的阈值泵浦强度。 铒镱共掺Al2O3光波导放大器较好地解决了高掺铒浓度时铒离子的浓度猝灭效应、合作上转换等问题，提高了单位长度的增益，因此具有广阔的应用前景。