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本论文主要从设计、制备、测试、应用四个方面对Yb掺杂的大模场石英有源光纤进行了研究，采用CDS+MCVD方法制备了六种不同的掺Yb大模场有源光纤，并对其几何参数、吸收性能、激光性能等进行了测试，最后采用全光纤结构的激光器和激光放大器输出了700W和303W的高功率光纤激光。主要内容具体如下：1.对国内外大模场有源光纤的发展概况进行了综述分析，总结了几种新型的大模场光纤和掺杂制备方法，最后提出了大模场有源光纤发展中的难点问题。2.基于耦合模理论设计了大模场19芯双包层光纤，采用单芯直径为20μm和30μm大模场结构，利用Rsoft光纤模拟软件进行分析，在纤芯间距分别为22μm和30μm时，上述19芯光纤各自获得了6000μm2和13063μm2的超大模场面积且光束质量优异，并研究了随着距离的传输超模场的变化情况。3.对CDS+MCVD系统的结构、工作特点和优势进行了分析和评述，优化和校准了CDS+MCVD使其可以制备纤芯直径在7mm、掺杂浓度在10000ppm以上且均匀无团簇效应的大模场光纤预制棒。4.分析探讨了抑制镱离子光暗效应的机制和方法，设计SiO2、P2O5、Al2O3、Ce2O3、Yb2O3为纤芯成分，在CDS+MCVD系统上，制备了编号为T1~T6的光纤预制棒并设计和加工为八边形，拉制出八边形双包层大模场有源光纤。5.分析了细光束扫描法测试光纤预制棒的原理，并采用PK2600预制棒分析仪测试了T1~T6光纤预制棒的折射率分布。测试了T1~T6光纤的几何参数、吸收性能参数以及激光光谱，测试结果表明T2光纤各项性能参数最为优异。6.研究了大芯径光纤的切割与熔接技术，得到了良好的切割端面和优异的熔接质量；设计了全光纤结构的光纤激光器和光纤放大器，分别得到了斜率效率为54.2%输出功率为700W，以及斜率效率为56.3%输出功率为303W的激光输出，并对其激光输出和放大特性进行了分析。7.简单介绍了几种激光合成技术，并指出全光纤被动相干合成技术已成为激光合成技术的一个重要发展方向。设计了两种全光纤被动相干合成技术方案，并将大模场有源光纤在其中的应用进行了分析和评述。