提出了一种新结构全光纤激光器。采用振荡-放大一体化结构，有效抑制了反射激光对光纤激光器稳定性的影响，实现了高效率、高功率和高光束质量的输出。实验搭建了光纤激光器系统，实现了大于2 kW的输出，抽运光和输出光之间的转换效率为81.6%，光束质量M2因子优于1.4。采用高反射金属材料验证了该激光器的抗反射性能，激光器在满功率输出下，能够长时间稳定工作。

作为长距离分布式侧面泵浦技术的典型代表, 泵浦增益一体化复合功能激光光纤(Pump-gain integrated Functional Laser Fiber, PIFL-fiber)是包含单根增益光纤与多根泵浦光纤的多功能集成器件。基于倏逝波耦合效应巧妙地解决了超大泵浦功率注入的技术难题, 已成为高功率光纤激光放大技术的主流技术方案之一。

高功率光纤激光系统在工业、**等领域有着重要的应用。如何提高单纤激光系统的输出功率一直是研究的热点。目前，受激光二极管（LD）抽运光源亮度和光纤材料水平的限制，尚未见利用单端注入976 nm直接抽运的单纤系统或者国产光纤系统实现10 kW级功率输出的报道。

光纤激光是继气体激光、化学激光和固体激光之后的新一代激光技术, 是近年来世界各国科学研究的热点领域。制约光纤激光功率提升的主要技术瓶颈是系统集成技术和光纤材料制备技术。目前, 我国科研工作者成功掌握了千瓦级光纤激光系统集成技术并实现了产业化, 但是所用的光纤激光材料与核心器件还严重依赖进口。相较于比较成熟的系统集成技术, 我国光纤激光材料的科学研究和产业化进程相对滞后, 尚无法提供成熟稳定的有源光纤产品。

以GT-wave光纤为代表的泵浦增益一体化复合功能激光光纤是分布式侧面泵浦光纤技术的典型代表。GT-wave复合功能激光光纤具有良好的结构扩展性,泵浦注入路数可递增,泵浦光注入吸收和信号光增益放大都自然而均匀地实现,可有效热管理,转换效率高,稳定性好。英国SPI公司和美国IPG公司均采用此类光纤用于kW级高功率光纤激光器的研究和生产,我国相关研究单位也在逐步进入此研究领域并取得了初步进展。

根据夫琅禾费衍射理论，建立了7路和37路光纤激光相干光束合成(CBC)模型，仿真模拟了不同占空比、不同倾斜角度情况下，合成光束在远场的强度分布和光束质量，分析了倾斜角度、占空比以及合成路数对CBC 远场光束质量的影响。仿真结果表明: 随着子光束倾斜角度的增大，远场艾里斑内的光强逐渐减小，合成效果变差；随着合成子束的增多，远场桶中功率(PIB)随倾斜角度的增大下降加快，显示出了倾斜相差随合成路数增加具有一定的累积效应，要提高相干合成的效果，必须同时控制倾斜相差和活塞相差。

将一种改进的变增益系数自适应随机并行梯度下降(SPGD)控制算法应用到大阵列光纤激光相干合成中，计算不同增益系数对算法收敛速度的影响程度，分析判断该方法的控制带宽、控制时间与合成光束质量、合成路数的关系以及其应用于大规模阵列相干合成的可行性。计算结果显示，在7束光纤激光相干合成中，该方法由于采用了变增益系数的控制策略，相比于传统的固定增益系数SPGD 算法，具有收敛速度快、控制带宽高、适用于多组束光纤激光相干合成等优点。将该方法应用在37束、91束和100束光纤激光阵列锁相中，也得到了快速的收敛效果，采用自适应SPGD 算法分别将收敛速率提高了37.8%、63.8%和75.0%，说明该方法在合成路数较大时优势更加明显，进一步表明其具备向大阵列光束相干合成扩展的潜力。