A diode-pumped, acousto-optic Q-switched fiber laser is presented based on multimode ytterbium-doped fiber. The fiber with core diameter of 30 microns is used to increase the laser gain volume and the pulse energy efficiently. The average power in excess of 9 W is obtained at the repetition rate of 20 kHz with 66% slope efficiency. The pulse width is 198 ns with no evident amplified spontaneous emission between pulses, thus the pulse energy and peak power are 465 microjoule and 2.36 kW, respectively.

为了获得尽可能高的输出功率以满足应用需求，分别以实验和数值分析的方法对铒镱共掺双包层光纤激光器的性能进行了进一步研究。实验上，采用加拿大国家光学研究所生产的EY805型铒镱共掺双包层多模光纤作为增益介质，描述了输出功率随入纤抽运功率以及光纤长度的变化，在光纤长度为1．8m的情况下，获得了3．5W的最大输出功率，光－光转换效率达31．8%。基于速率和传输方程，对该铒镱共掺双包层光纤激光器进行了数值模拟，在相同光纤长度下，计算的最大输出功率约4．4W，光－光转换效率40%，比实验结果要高。讨论了进一步对该光纤激光器性能进行优化的措施。该结果对于促进铒镱共掺双包层光纤激光器的实用化及其性能改进具有重要意义。

对双包层掺铒光纤激光器进行理论上的数值模拟和实验研究。根据数值模拟计算，选择2．5m双包层掺铒光纤，利用包层抽运技术，采用大功率半导体激光器作为抽运源，在入纤抽运功率为4．5W时，获得功率670mW的1．56μm激光输出。

总结分析了近期连续波输出、脉冲输出和上转换连续波输出的掺Tm3+光纤激光器现状。指出采用Tm3+分别与Yb3+、Ho3+和Al3+共掺的光纤,可使掺Tm3+光纤激光器扩展抽运源波长、压缩调Q脉宽和提高斜率效率。

报道了主被动混合调Q包层抽运光纤激光器的实验研究。采用连续光抽运,在光纤激光器共振腔中, 利用单模通信光纤的非线性效应——受激Brillouin散射(SBS)进行自调Q,得到纳秒量级的脉冲输出。在自调Q光纤激光器中,采用脉冲光抽运,通过改变抽运源的重复频率,实现了纳秒量级光脉冲周期的调制。重复频率在1 kHz-10 kHz之间变化时,得到稳定的光脉冲输出。脉冲峰值功率8.3 kW,脉宽(FWHM)4.8 ns。

利用改进的化学汽相沉积工艺加溶液掺杂法,配合光学加工技术,自行设计并研制出内包层为矩形等新颖结构的掺Yb3+双包层石英光纤,实现了上述光纤的包层抽运激光器的成功运转.矩形光纤在1075.6 nm波长处获得84 mW的最大激光输出功率,斜率效率达77%.

用MCVD工艺加溶液掺杂法研制成功了大几何尺寸、大数值孔径内包层的掺Yb3+双包层石英光纤，内包层直径125 μm，数值孔径达0.36。完成了包层抽运光纤激光器的初步实验，在波长1.06 μm处获得220 mW的激光输出，光-光转换效率为26%。