目前，如何充分利用硅光纤低损耗(＜0.3dB/Km)区域(1450～1650nm)满足日益增长的带宽需求，已成为研究热点。在长波段窗口即C波段和L波段放大技术已经很成熟，可以通过硅基的掺铒光纤放大器(EDFA)、级联EDFA和拉曼放大器实现；掺铥光纤放大器可以实现光纤低损耗窗口短波长区域(即S-波段)的放大。文献报道的用于S波段的掺铥光纤放大器主要是掺铥氟化物光纤放大器，由于氟化物光纤制备技术不成熟，熔点低，很难与通信用的石英光纤相熔接，这些限制促使人们开始研究其它材料的掺铥光纤放大器。本文研究了掺铥石英光纤的放大特性，光纤为铝磷共掺的石英光纤，可以很好的跟通信用的光纤相熔接，介绍了掺铥石英光纤放大器的理论基础和实验结果，主要研究内容概括如下： 1.概述了掺铥光纤放大器的研究进展及其应用；介绍了本论文的研究意义和创新点。2.概述了光纤放大器的工作原理、选用稀土元素的原因，详细介绍了掺杂光纤玻璃基质的特性、硅基光纤的组分与稀土元素的光谱特性、掺铥光纤的光谱特性及其泵浦方式。3.对掺铥石英光纤放大器的理论进行了全面探讨。根据速率方程理论推导出了掺铥石英光纤放大器的传输方程，得出了放大器增益的计算方法。 4.详细介绍了掺铥石英光纤放大器实验系统的设计方法。对掺铥石英光纤放大器的实验原理，泵浦结构进行了研究，介绍了泵浦光的耦合方式，给出了耦合效率的测量方法和测量结果，同时也对实验操作部分进行了详细的介绍。实验也对光纤的荧光光谱进行了研究，并分析了光谱的产生机理。 5.具体分析了双向泵浦时，放大器的增益特性和噪声特性并且比较了放大器在前向、后向、双向泵浦结构时的特性，得出双向1∶1泵浦结构最佳。当泵浦功率为800mW时，双向泵浦、前向泵浦、后向泵浦增益分别为：4.06dB、2.81dB、3.15dB。实验也对光纤长度进行了研究，讨论了不同光纤长度下放大器的特性。