太阳能是一种丰富、清洁无污染的能源,如何充分利用太阳能一定程度上能够缓解能源危机和环境问题。太阳光泵浦激光器是一种直接利用太阳光的装置,它可将非相干的太阳光转化成相干的某些特定波长的激光,在一些领域特别是太空中,具有非常重要的应用前景。工作物质是激光器最重要的组成部分之一,其激光性能与工作物质密切相关。本文主要开展了基于太阳光泵浦光纤（工作物质）的研究,以实现光纤中从可见光向近红外光的光谱转换;并且探索性开展了太阳光泵浦单频光纤激光功率放大的研究,设计与实验验证了一种太阳光泵浦光纤放大器可行性方案,本文具体的研究内容及取得的研究成果如下:（1）分析了太阳光泵浦工作物质的特点,分别对Nd:YAG和Cr:Nd:YAG晶体的物理及光谱特性开展了研究。采用纤芯熔融法,创新性地将Nd:YAG和Cr:Nd:YAG两种晶体作为芯棒材料拉制出了两种光纤。（2）对制备的Nd:YAS和Cr:Nd:YAS两种光纤分别进行了材料与光学性能的测试与表征。通过对光纤的发射谱与激发谱特性分析,证明了光纤中Cr³⁺与Nd³⁺离子之间存在能量传递过程,其中Cr³⁺可以有效拓宽光纤材料在可见光波段的吸收谱范围。在400-800 nm连续模拟太阳光激发下,两种光纤均实现了从可见光向近红外光的光谱转换。（3）采用课题组研制的掺镱磷酸盐光纤,设计制作了DBR线性短腔单频光纤激光器（种子源）。实现了工作波长1064.2 nm、线宽4.89 k Hz、信噪比大于64.2 d B、功率不稳定性小于1%的单频光纤激光输出。（4）设计了一种太阳光泵浦光纤放大器实验方案,采用自制的单频光纤激光种子源和掺镱石英光纤放大器,结合设计的黑匣子机械盒作为侧面泵浦耦合装置,以及采用915 nm和975 nm多模LD进行侧面泵浦方式,获得了种子源信号光的功率放大,其增益为3.2 d B,验证了太阳光侧面泵浦光纤放大器实验方案的可行性。