双包层光纤激光器以其光束质量好,低阈值,全固化,高效率,结构紧凑小巧等优点而备受青睐。随着掺稀土离子单模光纤制造技术的成熟,光纤激光器越来越受到人们的关注,并且在光通信,生物工程,医学,以及航空航天领域有着广泛的应用。本文的研究目的是:研究双包层光纤中泵浦光线在双包层光纤中的轨迹,并对双包层光纤激光器的理论模型进行仿真,寻找出进一步提高双包层泵浦光纤激光器性能的切实可行的措施。本文具体介绍了包层泵浦技术产生的背景,双包层的基本结构和基本原理,以及双包层光纤激光器的泵浦技术,并对双包层泵浦光纤激光器的研究现状和发展趋势进行了综述。首先,通过解析方法分析双包层光纤激光器的泵浦问题,研究内包层泵浦光在阶跃光纤中的传输轨迹,推导了传输过程中的光线与纤芯中心轴的距离,并推导了对泵浦有贡献的光线在纤芯中走过的长度,为双包层光纤的设计提供了指导。其次,以四能级系统为例,研究了对双包层光纤激光器的理论模型和计算方法。根据光纤激光器的四能级系统的速率方程,对双包层光纤激光器模型进行了仿真,分别研究了在不考虑散射损耗和考虑散射损耗情况下,前向泵浦,后向泵浦,双向泵浦对激光器输出功率和斜率效率的影响。本文得出的结论是:1在不考虑散射损耗的情况下,在前向泵浦方式中,激光输出功率会随着激光腔长度增加而增加,但是增加的速率越来越缓慢;而在后向泵浦方式中,激光器输出功率会随着激光长度的增加而增加,但是增加的速度越来越快;在双向泵浦方式中,激光器的输出功率会随着激光长度的增加而增加,并且速率也缓慢增加,但是到了输出端,由于存在反向泵浦功率,激光器的输出功率迅速增加。2在考虑散射损耗的情况下,在前向泵浦方式中,激光器的输出功率随着激光长度的增加而增加,但由于存在散射损耗,当光纤长度继续增加时,输出功率会明显减小;同样,在后向泵浦和双向泵浦方式中,散射损耗对输出功率也存在影响。最后,研究了泵浦功率和散射损耗系数对输出功率的影响,得出随着泵浦功率的增大,最大输出功率是不断增加的,并随着散射损耗系数的增加,激光输出功率和斜度效率是逐渐减小。