光纤激光器具有体积小、转换效率高、适应性强等优点,被广泛应用于通信、工业加工、医疗、军事等领域。相比于其它稀土离子,Yb³⁺具有简单的能级结构,高转换效率,较高的吸收截面,使其在光纤激光器应用中更具吸引力。本课题就当前我国掺镱双包层光纤激光器产研结合不足的现状,确立了研制低成本、工艺制作简单、具有实用性的掺镱双包层脉冲光纤激光器的目标。本文分析了脉冲光纤激光器的基本原理,并对脉冲光纤激光器的关键技术及其主要实现方法进行了调研。构建了双包层掺镱光放大系统理论模型,设定了光放大系统中的各项物理参数,根据该模型的速率方程及边界条件,通过MATLAB数值模拟分析了泵浦方式、泵浦光波长、输入信号光功率、掺杂浓度对光放大系统输出特性的影响。基于对光纤激光器关键技术的调研和光放大系统的数值模拟,研制了MOPA（主振荡功率放大,Master-Oscillator Power-Amplified）结构全光纤化脉冲光纤激光器,并采用电路直接调制的半导体激光器作为种子源,双包层掺镱光纤作为增益介质、多模连续泵浦激光二极管作为泵浦源构造了两级光放大系统。对所研制的光纤激光器进行了测试,测试结果表明该激光器的性能良好,其重复频率50kHz¹MHz、脉冲宽度4ns²00ns可调,中心波长为1.06μm,最大输出功率为21.3W。在脉冲宽度4ns、重复频率400kHz下具有最高峰值输出功率10.8kW,电路脉冲信号和激光输出脉冲波形具有较好的一致性,输出光束质量M_x²、M_y²分别为1.46、1.27。测量了激光器中泵浦功率对输出功率及增益系数的影响,并与数值模拟结果做对比,二者存在一定偏差,分析了造成偏差的原因。