光纤激光器借以低阈值、高增益、光束质量好、效率高、输出波长多等优点,引起了广大科研工作者的广泛兴趣。2μm波段的激光属于人眼“安全光”,而且在其他领域也有着广泛的应用,如：激光雷达、激光测距、工业加工以及医学等领域,所以2μm光纤掺铥光纤激光器目前在国际上引起了科研人员的高度重视。本文围绕掺铥光纤激光器的理论和实验两方面进行了研究,主要工作如下：1.从光纤激光器的基本理论和光谱结构出发,通过光纤激光器的速率方程、功率传输方程以及边界条件,分析了输出激光功率与泵浦光功率的关系,并进行了模拟仿真计算,同时对不同掺杂浓度和不同光纤长度掺铥光纤激光器的功率分布进行模拟仿真,从而得出增益光纤的长度对吸收泵浦光的影响规律。2.通过掺铥光纤激光器F-P腔实验,对793nm高功率激光二极管泵浦源的输出功率和光谱特性随着温度的变化及其影响进行了研究；同时进行了2μm激光光谱特性实验研究,并分析其输出功率的变化情况。3.采用高功率激光二极管(LD)作为泵浦源,掺杂浓度较高的掺铥光纤作为增益介质,光纤光栅作为光纤激光器中的反射镜形成谐振腔,对高功率2μm掺铥光纤激光器进行了实验研究,得出掺铥光纤激光器的阈值约为5W,最高输出功率为30W。通过对掺铥光纤激光器的初步放大实验研究,我们了解到如果光纤的耦合问题及光纤本身的散热问题得以解决,那么2μm掺铥光纤激光器的高功率输出就比较容易实现。