掺铒光纤放大器的出现和波分复用技术被视为光纤通信领域的两大里程碑。而光网络的发展也从最初的点到点传输系统阶段向着能够综合运用各种光处理技术且更智能化的全光网络阶段迈进,因此对应用于光网络中的光放大器的性能也提出了更高的要求,光放大器的结构也越来越复杂,这就对优化设计应用于光网络中的光放大器提出了一个具有挑战性的研究课题。本论文主要围绕光网络中EDFA的优化设计进行研究,具体内容如下：1.论文讨论分析了光网络中EDFA的基本原理、关键技术、研究现状以及发展方向,列举了EDFA的各种理论模型,并利用均匀展宽二能级模型对EDFA进行了数值模拟和仿真实验。2.首次使用粒子群优化算法(PSO)对光网络中的S、C、L波段EDFA进行优化设计,分别完成了具有良好增益平坦度的C波段高增益(>25dB)、低噪声(<5dB)EDFA和L波段高增益(>25dB)、低噪声(<5dB)EDFA以及S波段高增益(>10dB)、低噪声(<5dB)EDFA的优化设计,给出了EDFA结构参数的解决方案。并将PSO算法与GA算法进行EDFA仿真实验比较,结果表明,无论在收敛速度还是搜索能力上,PSO算法都优于GA算法。3.对S波段(1485nm-1535nm)及S+波段(1430nm-1480nm)EDFA进行了仿真实验分析,仿真结果还表明S波段内即(1486nm-1520nm)波长范围内插入ASE滤波器后S波段EDFA增益提高最为明显,而S+波段EDFA的增益并不可观。另外,对S波段EDFA插入长波长ASE滤波器的分配方案进行了仿真实验分析,给出了插入单级及多级ASE滤波器的最优分配方案。4.对EDFA的增益平坦化目前主要采用两类方法(优化设计自身增益平坦的EDFA及引入增益平坦滤波器)的研究进展进行了介绍,并对其优劣势进行了分析比较,提出了增益平坦技术的发展趋势。