基于光纤的光学参量放大器是一种使用几百米光纤就能提供离散或集中增益的通用技术。它具有较宽的增益带宽，原理上能对任意波长的信号进行放大。除此之外，光纤参量放大器还具有高增益，高饱和输出功率，低噪声的特点，是密集波分复用全光网络的关键器件。

单泵浦光纤参量放大器是通过将单个泵浦光和输入光耦合到一起，产生闲频光，由于三个信号波长不同，频率不同，因此可以通过光带通滤波将耦合后的输入信号提取出来，此时的输入信号参量在过程中得到放大，完成光纤参量放大的过程。

通过分析光纤参量放大器的增益谱，可以得到放大器增益与泵浦波长和泵浦功率有关的结论，而且增益近似以零色散波长为中心对称，形状大致呈“M”型，增益峰值和非线性系数、泵浦功率、光纤长度成正相关，增益峰值的位置和泵浦波长有关，可以通过在零色散波长周围改变泵浦波长或者改变泵浦功率的方式来优化增益谱。

通过本设计可以验证放大器增益与泵浦波长和泵浦功率之间的关系，并且研究在确定零色散波长点时不同泵浦波长对增益谱的影响以及在确定泵浦波长状态下不同泵浦功率对增益谱的影响。

20世纪80年代出现的光放大技术是光纤通信领域的一次革命，光放大技术在光传输系统扩容和增加传输距离方面具有巨大的优势和潜力，一直是光通信领域研究的热点。虽然最初是为了克服光纤传输中的损耗和适应光纤通信系统向大容量、长距离方向的发展要求而展开研究的，但由于光放大技术具有对光信号进行实时、在线、宽带、高增益、低噪声、低功耗以及波长、速率和调制方式透明的直接放大功能，理所当然地成为新一代光纤通信系统中不可或缺的关键技术。此技术即解决了衰减对光网络传输距离的限制，又开创了1550nm波段的波分复用，从而使超高速、超大容量、超长距离的波分复用、密集波分复用、全光传输、光孤子传输等成为可能，是光纤通信发展史上的一个划时代的里程碑。

其中掺铒光纤放大器成为光放大技术的主流，特别是980nm和1480nm半导体激光器泵浦的掺铒光纤放大器具有增益高、频带宽、噪声低、效益高、连接损耗低、偏振不敏感与调制形式无关等许多优点，在90年代得到飞速发展，并在光纤通信系统中得到了广泛应用。

掺铒光纤放大器的诞生和发展在一定程度上满足了人们的需求，但是随着通信传输速率上升到40Gbit/s，甚至以后的Tbit/s级别，密集波分复用从目前32波长，40波长，到160波长的大规模商用等等，这都需要更好性能的光放大器设备。但是在C波段以外的波长，常规的掺铒光纤放大器不能提供足够的增益，这制约了光纤能够容纳的波长信道数。而且它不便于查找故障，泵浦源寿命不长。

除此之外，常用的光放大器还有半导体光放大器和拉曼放大器。半导体光放大器的机理与激光器类似，即通过受激发射放大实现入射光信号的放大，光放大器只是一个没有反馈的激光器，其核心是当放大器被光或电泵浦时使粒子数反转获得光增益。拉曼放大器是基于受激拉曼散射机制的光放大器，此光放大技术是在近年来大功率半导体激光器研制成功后才真正走向实用的。在许多非线性介质中，拉曼散射是非线性光学中一个很重要的非线性效应，它将一小部分入射功率由一光束转移到频率比其低的斯托克斯波上，如果一个弱信号与一个强泵浦光波同时在光纤中传输，并且弱信号波长位于泵浦光波的拉曼增益谱带宽之内，则此弱信号可被该光纤放大。

目前，人们纷纷将目光集中于另一种局域光纤非线性效应——四波混频效应的光纤参量放大器，并已经使之成为国际上研究的热点。将光纤参量放大器和掺铒光纤放大器、半导体光放大器和拉曼放大器进行比较，前者的增益和带宽明显高于后三者，噪声指数方面，光纤参量放大器也比另外三者要小一些。光纤参量放大器具有小信号增益与光纤长度、泵浦功率、光纤非线性系数三者的乘积成指数关系，增益波长由泵浦波长决定、理论上可对任意波长的信号进行放大、对信号的比特率和调制格式完全透明、大带宽、产生闲频带等显著优点，被认为是最适合未来超长距离密集波分复用系统和全光网络的最具有前途的光放大技术，备受众多研究者的青睐。例如，清华大学电子工程系，天津大学精密仪器与光电子工程学院，美国的Lucent公司，Stanford大学，Bell Core，日Oki公司以及法国的Thomson实验室相继展开了这个方面的研究，并取得了较好的实验结果。