本文从光纤激光器的结构出发结合倍频理论对光纤激光器的倍频进行了研究,介绍了掺杂双包层光纤特性并对光纤激光器的谐振腔的构造及泵浦耦合技术作了较详细的说明,从速率方程出发对光纤激光器的输出特性进行了理论研究,并以泵浦功率、后腔镜的反射率、光纤长度等为参量对光纤激光器的输出特性进行了数值模拟,介绍了评价光纤激光器光束质量的M~2因子,对高功率光纤激光器中Q开关、MOPA等一些关键技术进行了阐述。从非线性极化率出发对频率转换耦合波方程进行了研究,对倍频时相位匹配进行了分析。给出单轴晶体的角度匹配的计算方法,根据非线性系数引进最佳相位匹配,给出倍频时角度、波长、温度等相位匹配宽度,介绍了利用周期性极化晶体进行频率转化的准相位匹配技术。最后介绍非线性光学软件SNLO,并利用它对一些常见的倍频晶体进行相位匹配角、倍频的能量转换等进行模拟计算。讨论并比较不同非线性晶体的特点,选择KTP晶体外腔泵浦方式对平均功率为25W、峰值功率为18kW、脉宽为65ns、重复频率为20kHz的脉冲光纤激光器进行倍频实验,对实验中使用的光纤激光器结构进行了介绍,对激光器中声光调Q开关作了说明。实验中获得了最高2W的绿光输出,倍频效率为8%,从谱宽等角度对倍频效率较低进行了解释,并利用软件模与实验结果进行对比,最后还通过光束的特性对实验结果进行了分析,为以后进一步的实验研究提供了有参考价值的信息。对实验中损伤的KTP晶体进行了深入的研究,首先从粒子的角度出发在微观上对晶体的损伤过程作了分析,表明在强光作用下晶格的缺陷形成光吸收中心是造成晶体损伤的原因,并会形成灰迹等副产物。从光束的脉宽、重复频率等特性对损伤进行了分析,实验中损伤的KTP晶体损伤阈值较低,并且都在出光面处被击碎,根据KTP晶体损伤特点对此进行了解释和分析,最后给出避免晶体损伤的建议。