掺铒光纤放大器(EDFA)与密集波分复用(DWDM)技术相结合已成为当前高速率和大容量光纤通信的主要手段.但是,由于EDFA的增益谱不平坦,使得DWDM系统中的若干不同波长信号经EDFA放大传输后,对应的增益不一致,而且随着长距离通信系统中的多个EDFA级联,使得这种增益不平坦性不断积累,造成信道(波长)的功率分配不均,导致系统的动态失衡;另外,当信道数增减或某信道功率改变时,也会引发其它信道功率跳变,接收机各个信道收到的光功率值和光信噪比(OSNR)便各不相同.这种非均衡性对整个系统的传输性能非常有害,往往会使各路信号之间发生串扰,使某些波长信道的误码率(BER)高于指定值,如果非均衡功率值过高使得光信号在光纤传输中发生非线性效应,并使接收光功率值超过接收机的最大动态范围,如果非均衡功率值过低使得接收光功率值低于接收机的灵敏度,则接受不到光信号等诸多不良影响.所以,为了实现DWDM系统的长距离高速无误码传输,必须对EDFA的增益不平坦进行均衡处理.本文基于液晶技术围绕EDFA的增益均衡处理,完成了如下工作:1)详细分析了EDFA光增益谱的理论模型,以及它对光传输系统带来的不良影响;系统分析了目前用于EDFA的各种光增益均衡技术,包括内部的、外部的,静态的、动态的光增益均衡技术的各自特点.2)设计了基于液晶技术动态通道增益均衡器(DCE)的光路结构,对1CH-DCE、4CH-DCE、40CH-DCE光路的结构进行了详细的设计,对液晶可变光衰减器(VOA)进行了理论推导.3)提出了一种新型液晶可调谐滤波器结构,光路上进行了详细的设计,理论上用琼斯矩阵法推导了其光传输矩阵,并用计算机进行了数值分析,得出了液晶可调谐滤波器的调制规律;同时用遗传算法分别对3、5、8级液晶可调谐滤波器级联组成动态频谱增益均衡器(DSE)进行了优化仿真,理论上论证了其可行性.4)申请了"一种用于WDM系统的混合式动态光增益均衡方法"的国家发明专利,基于液晶技术与介质薄膜滤光片技术,设计出一种优选实例:波带式动态增益均衡器(DBE);提出了一种新型动态增益平坦滤波器(DGFF)的光路结构,在理论上对其进行了详细的论证,利用琼斯矩阵分析法推导出其光透过率表达式,用非线性最小二乘法在数值上进行了优化仿真,得出了很好的控制效果.5)对液晶电压与折射率之间的特性、温度特性、响应时间特性、带4 SKIP 0-TFF四通道DCE的特性、液晶可调谐滤波器的特性及DGFF的特性等进行了实验研究.