受激拉曼散射是介质的三阶非线性光学现象,其在基础和应用领域都引起了广泛的关注。要产生受激拉曼散射现象,介质应受到高功率密度光的作用。随着激光器的诞生,受激拉曼散射现象的研究取得了巨大的进展。具有极高品质因子的光学介质微腔,可在其内表面维持具有极高功率密度和小模式体积的耳语回廊模,通过锥光纤将光高效地耦合入微腔,促进了非线性光学,腔量子电动力学、微型光子波源、低阈值微型激光器,光通信器件等领域的研究。本文利用电极放电高温熔融二氧化硅单锥细纤制备了表面很光滑的二氧化硅微球腔。采用氢氧火焰拉锥法制备了锥光纤,锥腰直径为1-2μm,损耗低于0.5 dB.锥光纤是将光波近场高效耦合入微球内表面形成耳语回廊模的最佳耦合器,同时也将产生的光高效耦合出微球,进行测试和应用。本文从亥姆霍兹方程出发,研究光场在光学微球腔中的分布,给出了特征方程,还给出了几个描述微球特性的物理参数：品质因子、自由频谱范围FSR、精细度。阐述了受激拉曼散射产生机理,普通拉曼散射和受激拉曼散射的区别。从经典和半经典理论出发研究了受激拉曼散射现象。对耦合波方程进行数学推算,引用参考文献,得到微球腔内多级受激拉曼散射激光光功率同泵浦激光功率之间的关系。给出了微球腔中产生受激拉曼散射的阈值公式：第一级受激拉曼散射功率与泵浦光功率之间的关系,并将其推广至多级级联受激拉曼散射现象,给出了多级级联受激拉曼散射每级拉曼散射激光功率和前级激光功率之间的关系。在实验上,采用锥光纤二氧化硅微球耦合装置,研究976nm激光泵浦下,微球产生了最多八级级联斯托克斯受激拉曼散射现象、四级级联反斯托克斯受激拉曼散射和拉曼放大光谱,这些未见文献报道。对光学微球腔在同一锥光纤不同耦合点的光谱进行了分析；从实验的角度给出了产生受激拉曼散射现象时,微球腔直径和锥光纤锥腰直径的匹配关系。分析了八级级联受激拉曼散射激光光谱,其第八级光谱位于光纤通信E(1360nm-1460nm)波段,第六级以及第七级光谱位于光纤通信O(1260nm-1360nm)波段,第五级光谱位于1200nm波段,并且受激拉曼散射光谱受到微球腔形貌特征谱的调制作用。因此,多级级联受激拉曼散射激光是产生E波段和O波段激光的一种方案。另外,用1064nm激光泵浦微球时,测得了三级级联受激拉曼散射光谱。