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目前，作为第三代激光技术代表的光纤激光器已经成为全面提升传统激光器性能和掀起激光产业技术改造的先锋和领航者，在激光技术研究领域中倍受青睐。本文主要对掺镱(Yb3+)双包层光纤激光器进行了系统的理论与实验研究，最后初步探讨了其倍频特性，主要包括以下内容：1、回顾了光纤激光器的发展历史，介绍了光纤激光器的特点与应用前景，综述了国内外掺镱(Yb3+)双包层光纤激光器的研究进展和发展趋势。2、分别从增益介质、腔形结构、泵浦耦合方式出发探讨了掺镱(Yb3+)双包层光纤激光器的基本结构原理，分析了作为增益介质的掺镱(Yb3+)双包层光纤的结构特性、归纳比较了光纤激光器的谐振腔技术与泵浦耦合方式。3、对F-P腔掺镱(Yb3+)双包层光纤激光器进行了理论研究与数值模拟分析。通过推导速率方程，得到了线形腔光纤激光器中泵浦功率分布以及激光输出功率、闽值功率、斜率效率等输出特性参数的解析表达式，并借助Matlab数学软件对各参数进行了数值模拟，根据模拟结果，详细讨论了泵浦方式、腔镜反射率、光纤长度等因素对光纤激光器输出、效率等性能的影响，为实验的进行以及光纤激光系统的优化设计提供了重要的理论依据。4、在理论研究与数值分析的基础上，进行了LD端泵F-P腔掺镱(Yb3+)双包层光纤激光器的实验研究，在最大入纤泵浦功率为8.86W时，获得了中心波长为1081.3nm、带宽小于2nm、最大功率为4.12W的近单模光纤激光输出，光—光转换效率为46.5％，斜率效率为61.9％，系统整体转换效率为29.6％，并对实验结果进行了详细分析，与理论模拟结论基本一致。5、在掺镱(Yb3+)双包层光纤激光器理论与实验研究的基础上，对其倍频特性进行了初步的理论与实验探讨，通过采用独立设计的光纤激光器倍频腔形结构，最终获得了27mW、中心波长为540.1nm的倍频绿光激光输出，证明了该倍频腔形结构及连续光纤激光器倍频输出可见光的可行性。6、全文的总结与展望。