光纤激光器在近年来由于其结构紧凑,较高的光束质量受到工业界以及学术界的广泛关注。其中,掺铥光纤激光器凭借其可产生人眼安全波长的激光,决定了其在生物、医学等应用领域具有无可替代的地位。但是,由于其波长的特殊性以及技术的限制,导致了2μm波段的器件价格过高,这也极大程度上限制了掺铥光纤激光器的研究与应用。本文的主要工作为以下几点:1.本文分析了铥离子的能级结构,泵浦方式,并对其中的³H₆-³H₄泵浦方式进行了理论建模,对其速率方程进行推导,并最终通过MATLAB的syms函数求解方程,并进行仿真实验,讨论分析掺杂离子的浓度,光纤长度对掺铥光纤激光器的影响,着重分析了交叉弛豫现象对掺铥光纤吸收泵浦光性能的影响,并得出当掺杂浓度为324m105.6-′时,掺铥光纤最佳长度为14m,此时可以充分吸收泵浦光,使得掺铥光纤激光器的输出性能可以达到最优。2.用实验室自制的双锥结构光纤作为滤波器加入Theta腔掺铥光纤激光器系统中,成功激射出单波长、双波长和三波长激光:在1978.8nm波段激射出消光比为23dB,3dB带宽为0.23nm的激光,在1小时内,峰值功率波动范围为2.2 dB;在1997.8nm波段和1998.6nm波段激射出激光,3dB线宽分别为0.24nm和0.19nm,信噪比分别为30dB和19dB,峰值功率变化波动在3.85 dB以下;分别在1978.8nm,1990.8nm,1991.8nm波段激射出激光。其中在1978.8nm功率较高,可以达到-40dBm,而在1990.8nm,以及1991.8nm波段功率分别为-47dBm,-44dBm,信噪比分别为27 dB,20 dB,22 dB,而3 dB线宽均小于0.2nm,峰值功率变化范围分别为4.2 dB,4.7 dB,5.3 dB。