双包层光纤激光器作为一种新型的高功率激光器件,由于光束质量好、效率高、寿命长等特点,成为新一代固体激光器的代表,在许多领域都有巨大的应用前景,如光通信、工业加工、军事、医疗等领域。本文对掺镱(Yb³⁺)双包层光纤激光器进行了较为深入的理论与实验研究,主要包括以下内容:第一章,对双包层光纤激光器的发展历史、优点以及其应用进行了详细的概括和总结,使我们对双包层光纤激光器有一个总体的了解。第二章,从镱离子的能级结构和光谱特性出发,对掺Yb³⁺双包层光纤的结构、双包层光纤激光器的工作原理、泵浦耦合技术以及谐振腔结构等进行了详细的论述。第三章,基于稳态速率方程,在考虑散射损耗的情况下,分别推导出前向泵浦、后向泵浦和双端泵浦掺Yb³⁺双包层光纤激光器的简化型解析解,并将推导的简化型解析解与标准数值模拟结果相比较,两者基本一致。第四章,在实验室现有的条件下,利用975nm大功率半导体激光器作为泵浦源,采用单端泵浦技术,分别搭建了前向泵浦掺Yb³⁺双包层光纤激光器和后向泵浦掺Yb³⁺双包层光纤激光器的实验平台。并将实验结果与推导的简化型解析解进行比较,两者基本一致,证明了简化型解析解的正确性。最后,采用后向泵浦技术,利用平面反射光栅作为后腔镜,对连续输出的激光波长进行调谐,实现输出激光的波长从1047nm～1118nm连续可调谐,最大输出功率23.7W。第五章,对全文进行了总结,并对未来的工作提出了建议和展望。