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依据少模掺铒光纤放大器(FM-EDFA)理论模型,在分析均匀掺铒光纤模式增益特性的基础之上,设计了一种分层掺铒的少模光纤结构。通过遗传算法优化分层掺铒光纤中的铒离子分布,实现了FM-EDFA信号光四模式群组的增益均衡。仿真结果表明,利用980 nm单模抽运模式,可以使1550 nm信号光的四模式群组平均增益达到22 d B,模间增益差值小于0.5 d B,且在C波段各模式光谱平坦度为2 d B。简化抽运模式结构,降低掺铒光纤制作复杂性,为进一步开展四模式群组增益均衡的实验研究奠定了基础。