梯度折射率光纤是一种新型结构的增益光纤,本论文从光纤基本传输理论出发,采用变分法求解了α次方分布梯度折射率光纤的边值问题,导出了本征方程和截止频率的表达式,同时给出了数值解。通过高温二次化料熔炼的方法制备了一种新型掺镱硼硅酸盐玻璃,在室温下,测试了该玻璃的密度、热膨胀系数、DSC、吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命等,并采用Judd-Ofelt和McCumber理论进行相关的分析。结果表明,该样品荧光寿命长(1.47ms),受激发射截面大(0.651pm~2),是一种良好的激光增益材料。利用制备的硼硅酸盐玻璃进行离子交换,通过观察透镜网格成像和测量其折射率分布,结果表明,该玻璃具有较好的离子交换性能,是掺镱梯度折射率光纤使用的理想候选材料。采用管棒法,成功地拉制出梯度折射率光纤样品,其中纤芯材料为自制的掺镱梯度硼硅酸盐玻璃。对光纤传输损耗、荧光、激光等一系列参量进行了实验测试,实验结果表明,梯度折射率光纤是一种高质量新型光纤,对未来高功率光纤的发展将是一个有益的探索。