使用包层泵浦技术的掺镱双包层光纤激光器具有高功率、高效率、高光束质量、成本低、散热好、结构紧凑和易维护等诸多优点,有着广泛的应用前景,因此日益得到人们的青睐,近年来发展速度很快。根据光纤激光器基本原理和实验条件,确定高功率光纤激光器系统由中心波长为976nm的半导体激光器泵浦源、空间滤波器系统、非球面耦合透镜、激光反馈器件和内包层形状为D形、尺寸为600/650μm、数值孔径为0.46的掺镱双包层光纤组成。实验方案为使用半导体激光器通过端面泵浦方式抽运掺镱双包层光纤。通过解稳态下泵浦光和信号光在光纤中的传输方程,理论分析了掺镱双包层光激光器的输出特性,模拟双包层光纤中前后向泵浦光和信号光的分布,分析光纤长度、传输损耗和后腔镜反射率对输出功率的影响并选择最佳实验条件。根据高斯光束的传输特性,选择了合适的透镜耦合系统。为了滤除泵浦光由于受整形过程中可能的缺陷、传输过程中的衍射或者非线性效应影响产生的高频分量,设计了空间滤波器系统。从光纤端面损伤机理出发,采取适当措施避免了强泵浦条件下的端面损伤问题。通过分析光纤激光器系统中的功率分布和各主要元件特性,设计了高效的散热系统,保证了高功率光纤激光器的稳定运行。搭建了掺镱双包层光纤激光器实验平台,通过优化实验条件,提高了耦合效率,最终获得了中心波长为1104nm,功率为332 W的连续稳定激光输出,该系统阈值为7.6 W,斜率效率为78.5%。分析了实验中存在的问题,提出了今后工作的一些改进意见。