随着光纤通信技术和多媒体技术的快速发展，网络电视、视频电话、远程教育、远程医疗、电子图书馆以及电子办公系统等一些在过去似乎遥不可及的梦想和技术正逐渐走进我们的生活，而在这个发展过程中，光纤拉曼放大器(FRA)以其独有优势将使其在未来的长途骨干网和城域网中发挥重要作用。但是拉曼放大器的实用化强烈的依赖于两重要个因素：大功率泵浦源和足够平坦的增益谱。随着大功率激光器制作工艺日趋成熟，增益谱的平坦特性已成为拉曼放大器设计中考虑的首要问题。本文将重点讨论如何实现光纤拉曼放大器增益平坦化以及光纤拉曼放大器在实际通信系统中的实验研究。本文将首先简要介绍一下整个光纤通信技术、光纤拉曼放大器的发展历程和研究现状以及光纤拉曼放大器增益平坦化研究的意义。其次重点介绍光拉曼放大器的增益平坦化研究的理论、模拟以及相关实验研究，其具体内容包括：第一：本文将采用单步以及多步平均功率算法来解多信道多泵浦的光纤拉曼放大器的传输方程，并且对其增益谱进行平坦优化，这项工作主要是针对目前我们实验室已有的三波长的光纤拉曼激光器(波长分别1428nm，1445nm，1466nm)进行功率优化，使其可以得到高平坦、宽带宽的增益谱图并用实验进行验证。第二：对于单泵浦方案，我们分别采用波长为1427nm和1455nm的光纤拉曼激光器作为S波段和C波段的光纤拉曼放大器的泵浦源，由于拉曼增益谱的不平坦特性，本文将针对实际所测得的增益谱以及所设定的基准增益大小和放大器带宽得到相应的倒置谱(这个倒置谱就理想增益平坦滤波器的目标损耗谱)，理论研究如何精确设计和倒置谱一致的增益平坦滤波器，所研究的滤波器类型包括啁啾布拉格光栅(CFBG)增益平坦滤波器以及长周期光纤光栅(LPFG)增益平坦滤波器，实际实验应用时，将采用啁啾布拉格光纤光栅滤波器作为单泵浦的光纤拉曼放大器的增益平坦滤波器。第三：研究大功率泵浦情况下非线性现象(在这里主要讨论受激布里渊散射)，并研究其对光纤拉曼放大器增益平坦化设计所带来的影响以及解决方案。最后，为了进一步验证我们所研制的分布式光纤拉曼放大器在实际通信系统当中的运行情况和实际性能，我们分别在校园网上和RoF通信系统(这里指CDMA基站和直放站之间通信链路)上对光纤拉曼放大器进行应用性实验研究。