该文主要依托于"超长距离传输系统的仿真设计"这一软课题,因此重点研究了超长距离传输系统中喇曼光纤放大器的数学建模,增益特性,噪声特性及多泵浦喇曼光纤放大器的优化设计等关键技术.以下是该论文的主要工作:1.系统研究了关于多泵浦喇曼光纤放大器的设计要素,对设计放大器的数学模型、光纤类型、喇曼增益偏振依赖性、泵浦波长、泵浦功率等要素进行了系统分析.认为面面俱到的模型是不现实的,应该根据实际情况进行必要的取舍;为了获得高增益和低噪声指数,用于喇曼增益介质的光纤要具有增益系数高(高Δ值)、有效纤芯面积小、衰减低(有效作用长度大)等特征,同时在获得一定增益时,应尽量选择较短的光纤长度.2.研究了泵浦配置对喇曼光纤放大器增益特性的主要原因:单个泵浦对信号放大的不平坦并进行叠加,喇曼增益与泵浦波长之间的反比关系及泵浦之间由于受激喇曼散射形成的能量传递,上述的几种原因共同作用,造成喇曼光纤放大器(FRA)尤其是多泵浦FRA的增闪产生起伏,并且由于在泵浦间能量的传递呈现非线性规律,对优化设计泵浦波长、功率等参量增加了复杂性.3.研究了多泵浦喇曼光纤放大器的泵浦波长、功率配置的主要规律:波长配置的基本规则应该是首先确定比信号中心波长少100nm的泵浦中心波长,并在其周围选择其他泵浦.泵浦的装置不具有唯一性,得到同一结果可以有多个配置.4.研究了多泵浦喇曼光纤放大器优化设计的方法,提出了一种可以在给定信号波段、泵浦数量、光纤类型和长度等条件下得到符合增益平坦性能要求的泵浦波长和相应功率的方法.5.对应用于超长距离传输系统仿真设计模型中的喇曼光纤放大器的使用模型的算法进行了系统研究,对常用的算法进行了对比分析.6.提出了一种用于喇曼光纤放大器设计的简化算法,考虑了泵浦-信号、泵浦-泵浦之间的相互作用,适用于快速分析波段信号的放大器的信号特性,并通过与其他仿真软件进行对比,证明了合理性.7.提出了一种泵浦功率系数来表示泵浦间影响程度的快速算法,并通过与其他仿真软件进行对比,证明了合理性.8.提出了考虑要素全面的设计模型,模型中涉及到信号-信号,泵浦-信号,泵浦-泵浦之间的相互作用以及ASE和瑞利散射噪声对系统性能的影响,并应用了简化模型结果进行二次计算的方法,可以方便快捷的进行FRA的性能研究,该方法已经用于超长距离传输系统的仿真设计.